De Provincie Overijssel wil in 2050 energieneutraal zijn. Bio-energie zal een belangrijke bijdrage moeten leveren. Het doel van dit project is het creëren van een versnelde uitrol van de toepassing van pyrolyse-olie in Overijssel, om zo stapsgewijs de bijdrage van pyrolyse-olie aan een ‘circulair Overijssel’ te vergroten, van nu tot aan 2050, door het vervangen van met name aardgas.
MULTIFILE
Stricter environmental policies, increased energy prices and depletion of resources are forcing industries to look for bio-based and low carbon footprint products. For industries, flax is interesting resource since it is light, strong, environmental friendly and renewable. From flax plant to fiber products involves biochemical and mechanical processes. Moreover, production and processing costs have to compete with other products, like petroleum based materials. This research focusses on sustainable process improvement from flax plant to fiber production. Flax retting is a biological process at which mainly pectin is removed. Without retting, the desired fibre remains attached to the wooden core of the flax stem. As a result, the flax fibres cannot be gained, or have a lows quality. After retting, the fibers are released from the wooden core. Furthermore, machines have been introduced in the flax production process, but the best quality fibers are still produced manually. Due to the high labor intensity the process is too expensive and the process needs to be economical optimized. Since the retting process determines all other downstream processes, retting is the first step to focus on. Lab-scale experiments were performed to investigate the retting process. Factors that were researched were low cost processing conditions like, temperature, pH, dew retting and water retting. The retting rate was low, around three weeks for complete retting. The best retting conditions were at 20°C with water and any addition of chemicals. The process could be shortened to two weeks by recycling the water phase. In a scale-up experiment, a rotating drum was used at the optimal conditions from the lab-experiment (20°C and water). First the flax did not mix with the water content in the rotating drum. The flax was too rigid and did not tumble. Therefore, bundles of flax plants were used. The inner core of the bundle seemed to be protected and the retting rate was less compared to the flax on the surface of the flax bundle. This implies that mechanical impact increased retting in the rotating drum, however heterogeneous retting should be avoided. To overcome the heterogeneous retting problem, a water column was used to improve heterogeneous retting. Retting was performed in a water column and mixing was accomplished by bubbling air. As a result of the mixing, the flax bundle was retted homogenously. And after drying, it was possible to separate the fibers from the wooden flax core. Retting with a bubble column can overcome this problem and seems to be a usable retting process step. Water samples of the lab-scale experiments, the rotating drum and the bubble column showed a chemical oxygen demand (COD) content up to 4 g/L. Overall, 1 kg Flax resulted in 40 g COD. This indicates the possibility to produce biogas that can be used for generating heat and electricity, to make the process sustainable. Around 50% of the weight consists of wooden shives. The shives can be used for pyrolysis and it was possible to produce around 30% coal and 20% oil. These compounds can be used as building blocks, but also to generate heat and electricity. Heat and electricity can be used for the flax processing. Shives were only dried for 1 day at 105°C and slow pyrolysis was used. This indicates that a higher yield can be expected at fast pyrolysis. Overall, the reported implicates that quality fiber production from flax plant can be a feasible, sustainable and a renewable production process. Feasibility of the process can be obtained by, (1) retting at low-cost process conditions of 20°C and using water without any addition of chemicals, (2) with increased flax retting rate by recycling water, (3) with increased flax retting rate by introducing mixing forces, and the ability to lower the energy consumption of the overall process, (4) producing biogas from the COD with anaerobic digestion and (5) producing pyrolysis oil and pyrolysis c
MULTIFILE
Paasvuren lijken elk jaar groter te worden. De vraag is of daarmee ook grotere veilige afstanden in acht moeten worden genomen. De veilige afstand wordt bepaald door: 1) De stralingsflux vanaf de brandhaard 2) Het convectieve warmtetransport en het meegevoerde vliegvuur vanaf de brandhaard.
MULTIFILE
Plastic products are currently been critically reviewed due to the growing awareness on the related problems, such as the “plastic soup”. EU has introduced a ban for a number of single-use consumer products and fossil-based polymers coming in force in 2021. The list of banned products are expected to be extended, for example for single-use, non-compostable plastics in horticulture and agriculture. Therefore, it is crucial to develop sustainable, biodegradable alternatives. A significant amount of research has been performed on biobased polymers. However, plastics are made from a polymer mixed with other materials, additives, which are essential for the plastics production and performance. Development of biodegradable solutions for these additives is lacking, but is urgently needed. Biocarbon (Biochar), is a high-carbon, fine-grained residue that is produced through pyrolysis processes. This natural product is currently used to produce energy, but the recent research indicate that it has a great potential in enhancing biopolymer properties. The biocarbon-biopolymer composite could provide a much needed fully biodegradable solution. This would be especially interesting in agricultural and horticultural applications, since biocarbon has been found to be effective at retaining water and water-soluble nutrients and to increase micro-organism activity in soil. Biocarbon-biocomposite may also be used for other markets, where biodegradability is essential, including packaging and disposable consumer articles. The BioADD consortium consists of 9 industrial partners, a branch organization and 3 research partners. The partner companies form a complementary team, including biomass providers, pyrolysis technology manufacturers and companies producing products to the relevant markets of horticulture, agriculture and packaging. For each of the companies the successful result from the project will lead to concrete business opportunities. The support of Avans, University of Groningen and Eindhoven University of Technology is essential in developing the know-how and the first product development making the innovation possible.
Biochar was tien jaar geleden een onbekend materiaal voor verbetering van de bodem. Het heeft bovendien de eigenschap dat het CO2 opslaat. Biochar producten worden in Nederland hoegenaamd niet geproduceerd en hoogstens als halffabricaat voor organische meststof toegepast. Er zijn aanwijzingen dat Biochar niet alleen leidt tot verhoogde gewasopbrengsten maar dat er bij de productie van Biochar ook bio-energie vrijkomt. De bedrijven in dit project willen de potentie van Biochar onderzoeken en hebben behoefte aan Nederlandse pilots waarbij de toepassings-, productie- en afzetmogelijkheden van Biochar aantoonbaar gemaakt worden. Door middel van een haalbaarheidsonderzoek/pilot worden verschillende toepassingsmogelijkheden van Biochar verkend specifiek ter verbetering van de boomteeltgronden. Het haalbaarheidsonderzoek zal in kaart brengen welke afzetmogelijkheden er zijn van Biochar als basis voor meststof voor bodemverbetering in de boomteelt. Ook zal het onderzoek in beeld brengen hoeveel warmte er bij de productie vrij komt en hoe die opnieuw ingezet kan worden. Het project stelt de volgende vragen centraal: 1) Wat zijn de (verdere) mogelijkheden van Biochar als bodemverbeteraar in de landbouw en de boomteelt in het bijzonder? 2) Hoe is de vergelijking van Biochar als bodemverbeteraar in de energie/milieu balans ten opzichte van alternatieven (kunstmest, dierlijke mest, compost)? In het project worden deze vragen onderzocht en de resultaten bewerkstelligd. Avans werkt daarin samen met VAPPR, een jong bedrijf dat zich richt op de introductie van Biochar, FME (Fresh Mushroom Europ) en de Baaij advies. Vanuit Avans is het project een samenwerking tussen het Centre of Expertise Biobased Economy en het Expertisecentrum Sustainable Business. Laatstgenoemde heeft de lead in het onderzoek.
De maatschappij raakt zich in toenemende mate bewust dat het huidige lineaire economisch model niet meer houdbaar is. Het gebruik van petrochemische producten resulteert in een toename van CO2 in de atmosfeer. Verder neemt de hoeveelheid afval, met name plastics, verontrustende vormen aan en raken de oceanen zienderogen meer vervuild. Om de bovengenoemde problemen te tackelen is een transitie naar biobased en circulair essentieel. Naast dat we voor het maken van (consumenten) producten meer gebruik moeten maken van natuurlijke, hernieuwbare grondstofstromen zullen we de huidige materialen tevens veel beter moeten recyclen teneinde de druk op het milieu te verminderen. Een belangrijk thema in het recyclen van plastics is de chemische recycling. Een bekend voorbeeld waar op dit moment onderzoek naar verricht wordt is de depolymerisatie van PET naar de monomeren, GEVOLGD DOOR de scheiding van additieven en kleurstoffen en vervolgens weer een polymerisatie tot het gewenste plastic. In dit project wordt een andere methode voor chemische recycling onderzocht, namelijk de katalytische pyrolyse van (mengsels) van plastics tot de aromaten benzeen, tolueen en xylenen (BTX). Deze aromaten zijn veel gebruikte intermediairen voor tal van hoogwaardige plastics, zoals polyesters, polyamides en polyurethanen. Ruwweg 40% van alle huidige plastics is opgebouwd uit BTX. De techniek kan gebruikt worden voor mengsels van plastics en, door toepassing van de ex situ approach kunnen ook sterk vervuilde plastic stromen omgezet worden naar BTX. In samenwerking met het bedrijf BioBTX gaat de Rijksuniversiteit Groningen een kinetische studie doen naar de omzetting van plastics door gebruik te maken van tweetal geselecteerde plastic voedingen en een modelsysteem (etheen, propeen en mengels) voor de omzetting naar BTX middels een katalytische pyrolyse. De resultaten van deze studie zullen gebruikt worden voor een techno-economische evaluatie om te inventariseren of het proces commercieel aantrekkelijk is en geschikt voor verdere opschaling richting pilot/demoplant.
