Nieuw 'omnivoor-proces' is duurzaam, energie-efficiënt en goedkoop
Productie van bio-ethanol wordt helft goedkoper
07 maart 2007 - De productie van bio-ethanol, biologische alcohol, kan
dankzij een nieuw proces van TNO en partners voor de helft goedkoper.
Naast de zetmeelfractie uit planten, de enige plantenfractie die op
dit moment wordt benut voor de productie van bio-ethanol, kunnen met
dit proces ook de resterende stugge en houtachtige delen van planten
worden benut. Door een slimme combinatie van bestaande en nieuwe
technologieën wordt de kostprijs voor bio-ethanol hiermee
teruggebracht van 45 eurocent tot circa 20-30 eurocent per liter.
Daarmee kan het zonder subsidies de concurrentie op de wereldmarkt
voor brandstoffen aan. De verwachting is dat grootschalige toepassing
over 5 jaar mogelijk is.
Voor de productie van bio-ethanol haalt de industrie nu suikers uit de
zetmeelfractie van gewassen als maïs, tarwe en suikerriet. Dat is niet
alleen relatief duur maar ook de beschikbaarheid is beperkt om straks
op grote schaal bio-ethanol te produceren. "We staan nog maar aan het
begin van biobrandstoffentijdperk en de productiegrenzen komen al in
zicht. Bio-ethanol uit maïs is de concurrentie met de
voedingsindustrie al aangegaan," aldus projectleider dr. ir. Johan van
Groenestijn van TNO uit Zeist.
Aan de toenemende vraag naar biobrandstoffen kan alleen worden voldaan
door ook de suikers uit de stugge en houtachtige delen van planten
(lignocellulose fractie) te benutten voor bio-ethanolproductie.
Daarmee kunnen naast landbouwgewassen ook andere plantaardige
materialen (biomassa), zoals rest- en snoeihout, gras, bladeren en
stro, worden gebruikt. Deze zijn in grote hoeveelheden en tegen lage
kosten beschikbaar.
Zwavelzuur sleutel
De suikers in biomassa zitten echter stevig 'verpakt'. Het is de kunst
om deze effectief én zo goedkoop mogelijk vrij te maken (ontsluiten).
Dat kan nu met het nieuwe proces waarin de biomassa wordt ontsloten
met geconcentreerd zwavelzuur. Andere onderzoeksgroepen hopen
hetzelfde te bereiken met toepassing van enzymen. Van Groenestijn:
"Ontsluiten van suikers met geconcentreerd zwavelzuur is een beproefde
methode uit de analytische chemie met een zeer hoge opbrengst. Enzymen
komen er niet aan te pas. Dat is een groot voordeel, want enzymen zijn
duur en voor de verschillende biomassa stromen zijn verschillende
enzym cocktails nodig". Zwavelzuur daarentegen is niet selectief en
ontsluit elke soort biomassa, ook lastig verteerbaar houtafval.
Recyclen en hergebruik
De robuustheid van dit omnivoor-proces is niet het enige wat het zo
bijzonder maakt. Het ontwikkelde productieproces is een totaal plan
voor gebruik van water, energie en hulpstoffen. Zo wordt door een
slimme combinatie van een membraanunit én een afvalwaterzuiveringsunit
het zwavelzuur voor 99,9% teruggewonnen. Dat is uniek. Bovendien wordt
bij het recirculeren van zwavelzuur tegelijkertijd energie
teruggewonnen dat direct in het proces wordt benut. Recyclen en
hergebruiken, zowel van zwavelzuur, water als energie, maakt het
proces duurzaam en energie- en kostenefficiënt. TNO voert inmiddels
gesprekken met Noord-Europese en Zuid-Amerikaanse bedrijven om een
eerste demonstratiefabriek te bouwen.
De Europese Commissie wil dat in 2010 5,75% van de fossiele
brandstoffen vervangen is door biobrandstoffen. Tien jaar later moet
dit 10% zijn.
Het onderzoek aan het productieproces voor bio-ethanol, genaamd het
Biosulfurolproces, is door TNO uitgevoerd in samenwerking met Techno
Invent en WUR / A&FSG, en medegefinancierd door het programma
Economie, Ecologie en Technologie (EET) van SenterNovem.