Beschrijving visie kennisbasisthema 5: Plant en dier voor de

Document Sample
Beschrijving visie kennisbasisthema 5: Plant en dier voor de Powered By Docstoc
					-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



Wageningen UR

Visiedocument Kennisbasisthema 10: Biobased Economy
juni 2007

Ten geleide
Gedurende de komende tijd ligt het voor de hand dat bij een thema dat zo in beweging is als de
ontwikkeling van de Biobased Economy er aanpassingen zullen komen. In dit licht moet het
navolgende worden gelezen als: “How to start KB-10, Biobased Economy”.

Thema team: Erik van Seventer (AFSG, trekker), Bert Annevelink (AFSG, secr), Harriëtte Bos (AFSG,
Clusterleider EPA), Hendrik Jan van Dooren (ASG), Anton Haverkort (PSG), Peter Kuikman (ESG),
Marieke Meeusen (SSG)



1.         Omgevingsanalyse en kennisleemten

De noodzaak voor de ontwikkeling van een biobased economy
In het “State of the World 2006 report” van het World Watch Institute wordt kort en bondig de
noodzaak van de ontwikkeling van een biobased economy aangeduid: “Rising demand for energy,
food, and raw materials by 2.5 billion Chinese and Indians creates an urgent need for a new path of
industrialisation: based on new production and consumption technology with low consumption of
resources and low environmental pollution, and the optimal allocation of human resources. The
resource-intensive model for economic growth can't work in the 21st century.”

Er is een groeiende vraag naar energie (2050 wereldwijd 2 á 3x huidige consumptie) en –
grondstoffen. Door schaarste aan- en ongewenst gebruik van fossiele grondstoffen, waaruit nu ook op
grote schaal chemicaliën en materialen worden gemaakt, is er ook een groeimarkt voor producten die
gebruik maken van biomassa voor farma, fijn-chemie, bulkchemie, bio-energie en biobased
materialen. Begin maart 2007 heeft de EU besloten dat in 2020 20% van de energie verplicht uit
duurzame bronnen moet komen (zon, water en wind). Daarbij is voor bio-transportbrandstoffen het
bestaande percentage bijmenging bij fossiel (5,75% bijmenging in 2010), verhoogd naar 10% bio-fuels
in 2020

Drivers voor de ontwikkeling van een biobased economy zijn enerzijds de dissatisfiers zoals
prijsstijgingen van fossiele brandstoffen, klimaatverandering door uitstoot van broeikasgassen,
instabiliteit van energieleverende regio’s en toenemende milieudruk. Anderzijds zijn er de satisfiers
zoals de winst op al de “Triple P’s” die te behalen is bij de (te ontwikkelen) mogelijkheden van gebruik
van biomassa voor chemie en energie. Een intelligente ontwikkeling van een biobased economy kan
op vele parameters verbetering opleveren:
1. Verminderde uitstoot van broeikasgassen (CO2)
2. Verhoging van de winstgevendheid van het bedrijfsleven, de welvaart en concurrentiekracht door
      innovatieve verbinding van agro/food met chemie en energie.
3. Energiebesparing door energetisch gunstiger (geïntegreerde) productieprocessen en verminderd
      gebruik van hulpstoffen.
4. Grondstof flexibiliteit (naast aardolie ook biomassa) en geopolitieke spreiding van
      grondstofbronnen.

Planet: Bij nieuwe duurzame vormen van teelt van planten voor chemicaliën en energiedragers en de
ontwikkeling van hoogwaardige duurzame bio-procestechnologie, waardoor ook het gebruik van
organische (rest)stromen uit het agro/food complex interessant wordt, kan minder energie en fossiele
grondstoffen per eenheid eindproduct worden gebruikt en verminderen de emissies van schadelijke
stoffen ten opzichte van bestaande (petro)chemische processen. Het duurzaamheidsaspect weegt
zwaar: competing claims voor landgebruik en de ontwikkeling van duurzame teelt en duurzamere
energiebesparende industriële processen. Productie en consumptie worden van lineaire processen
waar afval bij vrijkomt ontwikkeld naar geïntegreerde processen waarbij materiaal- en energie/warmte
kringlopen worden gesloten.




                                                                                                                                                        1
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



Profit: Door de ontwikkeling van nieuwe technologieën, samenwerkingsvormen, nieuwe economische
ketens en nieuwe value-chains kunnen nieuwe productmarktcombinaties worden ontwikkeld en
kunnen competitieve voordelen worden behaald voor Nederland.
Nederland beschikt over een sterke agro-food, chemie, fermentatie industrie, heeft de Rotterdamse
haven, een hoog ontwikkelde logistieke infrastructuur en een sterke kennisinfrastructuur. Bovendien
kent de Nederlandse samenleving een grote mate van vertrouwen binnen het economische en
maatschappelijke verkeer waardoor er relatief snel en goed tussen nieuwe partners samengewerkt
kan worden.

People: Nieuwe interessante mogelijkheden scheppen nieuwe werkvormen, banen en internationale
samenwerkingsvormen. Vermindering van emissie van schadelijke stoffen zal op termijn de druk op de
gezondheid verminderen. De ontwikkeling van nieuwe ketens zou kunnen bijdragen aan nieuwe
interessante mogelijkheden scheppen nieuwe inkomensbronnen resulterend de leefbaarheid van het
platteland en de regionale economie, waardoor de ontwikkelingsmogelijkheden verder groeien. De
nieuwe keten zouden moeten bijdragen aan armoedebestrijding: door het gebruik van de energie in de
ontwikkelingslanden zelf en/of door export dat geld oplevert.
 Daarbij is een belangrijke voorwaarde dat de voedselvoorziening niet in gevaar komt. Ook mag de
ongelijkheid tussen bevolkingsgroepen niet groter worden.
Het duurzaamheidsaspect weegt zwaar. 27 April 2007 hebben Ministers Jacqueline Cramer (VROM)
en Bert Koenders (OS) het rapport “Toetsingskader voor de duurzame biomassa” in ontvangst
genomen. Dit rapport beschrijft indicatoren en criteria, die ervoor moeten zorgen dat de geïmporteerde
biomassa niet ten koste gaat van biodiversiteit of voedselproductie. Het is een belangrijk uitgangspunt
voor de Nederlandse overheid.

Kennisleemten / kennisbehoefte
De kennisleemten c.q. kennisbehoeften op dit thema zijn samengevat als volgt te duiden:

Overheid
Het platform Groene Grondstoffen heeft een uitgewerkte visie op de ontwikkeling van de biobased
economy. Hierbij is een groot aantal transitiepaden te onderscheiden en wordt een ontwikkeling
geschetst waarbij in Nederland in 2030 30% fossiele grondstoffen door Groene grondstoffen heeft
vervangen. Daarbij is energiegebruik stabilisering (besparing) essentieel, hetgeen veel kansen biedt
voor de life-sciences. De kennisbehoefte van de overheid ligt op het vlak van duurzaamheid en
certificering, methodieken voor het sluiten van ketens, het beoordelen van de macro-economische
impact van de biobased economy en multifunctioneel landgebruik.

LNV
De kennisbehoefte van LNV komt naar voren in de LNV-kennisagenda “Biobased Economy”. Het
brede thema biobased economy is hierin opgesplitst in een aantal subthema’s. Daarbij is gebruik
gemaakt van de transitiepaden die het Platform Groene Grondstoffen heeft onderscheiden. Tevens is
gekeken naar de aansluiting met de eerste call van het 7e kaderprogramma van de Europese
Gemeenschap voor onderzoek en technologieontwikkeling. LNV onderscheidt naast diverse
overkoepelende aspecten 3 specifieke subthema’s:
(1)    Biomassa: gericht op de productie en/of import van biomassa en de inzet van primaire en
       secundaire
        reststromen;
(2)    Verwerking: gericht op de verwerking van biomassa door omzetting of bioraffinage;
(3)    Toepassingen: gericht op de ontwikkeling van toepassingen (energie, chemicaliën en
       materialen), waarbij ook keten- en marktaspecten in beschouwing worden genomen.

Bedrijfsleven
De kennisbehoefte van het bedrijfsleven is bij de vele betrokken bedrijven zeer verschillend: Per
product marktcombinatie is deze anders, variërend van gewasoptimalisatie, integrale ketenconcepten
voor bioraffinage tot efficiënte transformatie en toepassing van bio-grondstoffen in materialen,
chemische stoffen en energiedragers met aandacht voor ketenrisicomanagement. In alle gevallen
gaat het om het bouwen van nieuwe economische ketens. Nodig zijn een integrale financieel-
economische ketenanalyse, kennis ontwikkelen en toepassen over de manier waarop agroketens
(logistiek) functioneren en samenwerking en integratie met chemie- en energieketens kan worden
gerealiseerd. Daarbij zal de vraag om duurzaamheid steeds luider klinken: wat is de mogelijke
bijdrage aan MVO van bedrijven en wat zijn de mogelijkheden om het afbreukrisico van nieuwe



                                                                                                                                                        2
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



duurzame ketens te verkleinen.
In het onderstaande wordt specifiek ingegaan op de kennisbehoefte van de chemische sector en de
landbouw.
Chemie
De chemische sector zal bij de ontwikkeling van de Biobased Economy als afnemer en verwerker van
groene grondstoffen een trekkende rol gaan vervullen. In het businessplan van de regiegroep voor het
sleutelgebied chemie is dit als volgt verwoord (bron: Businessplan regiegroep Chemie Sleutelgebied,
juli 2006):
- verdubbeling van de bijdrage van de chemie aan het Bruto Nationaal Product in 10 jaar,
- halvering van het gebruik van fossiele grondstoffen binnen 25 jaar en
- uitbouw van bestaande sterktes in industriële biotechnologie, katalyse, materialen en
      procestechnologie tot mondiale excellentie om dit mogelijk te maken.

Vooralsnog ligt de nadruk op de onderdelen die nu het grootste verbruik aan fossiele grondstoffen
laten zien, met name de organische chemie en de daarvan afgeleide kunststoffen en materialen.
Additionele mogelijkheden zijn evenwel aanwezig in de sector kunstmest en de anorganische chemie.

Het Platform Groene Grondstoffen ziet binnen de chemie voor groene grondstoffen de volgende
ontwikkelingen:
De moleculaire kenmerken van de energiedragers afgeleid van biomassa bieden voor de chemie
unieke kansen tot diversificatie. Naast de traditionele koolwaterstoffen van de petrochemie komt nu
een breed pallet aan O en N- anderszins gefunctionaliseerde producten beschikbaar. Met name de
nieuwe van biomassa afgeleide transportbrandstoffen zoals methanol, ethanol, butanol, biodiesel e.d.
zijn voor de chemie een sprong voorwaarts. De aanwezigheid van zuurstof in deze biologische
producten lost in feite een basisprobleem op. De eerste stap in de conversie van petrochemicaliën
naar volgproducten is vrijwel altijd de introductie van zuurstof (oxidatie). Juist dit is één van de
moeilijkste reacties in de chemie en dus ook al decennialang het onderwerp van veel onderzoek en
ontwikkeling.
Daarnaast biedt de transitie naar een groene economie voor de chemie interessante mogelijkheden
voor het inzetten van de (nieuwe) afvalstromen die daarbij vrijkomen. Een nu al sprekend voorbeeld is
de inzet van glycerol, bijproduct van de biodiesel uit koolzaad, voor diverse volgproducten.
Plantaardige oliën voor energiedoeleinden op zich kunnen zich ook dank zij de bijbehorende
schaalgrootte ontwikkelen tot aantrekkelijke startproducten met hoger molecuulgewicht en extra
functionaliteit en toegevoegde waarde voor volgproducten in chemie, materialen en medicijnen.
Aldus krijgt de chemie voor haar C-bronnen een scala aan alternatieven ter beschikking. Met name de
fermentatie van een brede diversiteit aan eindproducten komt een grote stap dichterbij. Een drietal
ontwikkelingen ligt hieraan ten grondslag: i) de grootschalige beschikbaarheid van goedkope suikers
en ook glycerol als koolstofbron, ii) de beschikbaarheid van methanol en ethanol als energiebron voor
de micro-organismen in de fermentatie en iii) de beschikbaarheid van een enorme verscheidenheid
aan aangepaste micro-organismen en enzymen dank zij de snelle ontwikkelingen in de moleculaire
biologie.

Naast nieuwe bronnen voor koolstof en zuurstof zoals boven omschreven biedt de overgang naar
groene grondstoffen een derde mogelijkheid voor de chemie van de toekomst. De energiedragers uit
biomassa zijn gebaseerd op koolstof en zuurstof en laten de stikstof dragers onbenut. De omvang van
deze stromen zal bij grootschalige toepassing van biomassa voor energie ruim voldoende zijn om
naast bemesting van het land te dienen als N-bron voor de chemische industrie. Ook hier tekent zich
een interessante competitie af. Traditioneel kent de chemie ammoniak en blauwzuur als N-bronnen,
waarbij veelal via gehalogeneerde tussenproducten omzetting naar een breed scala aan N-
gefunctionaliseerde organische (eind)producten plaatsvond. Moderne katalyse laat zien dat het
mogelijk is koolwaterstoffen direct met luchtstikstof te functionaliseren. Anderzijds maakt manipulatie
van de N-bronnen (hoofdzakelijk aanwezig in de vorm van eiwitten en aminozuren) in biomassa
toegang tot deze producten mogelijk. Op termijn kan een soortgelijke benadering voor zwavel en
fosfor worden onderzocht.

Landbouw
Via bioraffinage en de bijbehorende (te ontwikkelen) conversietechnologieën zijn in potentie alle delen
van de plant tot waarde te brengen, de ontwikkeling van de biobased economy is derhalve een
mogelijkheid voor de agro/food sector om de profit op de eigen productie te vergroten. Daarbij is wel


                                                                                                                                                        3
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



de vraag welk deel van de toegevoegde waarde binnen de nieuwe waardeketens naar de agro/food
wordt getrokken. Hierbij spelen vragen als welke nieuwe ketens zijn interessant voor agro/food,
voorwaartse integratie via bijvoorbeeld kleinschalige eerste verwerking dicht bij de akker.
Thans gaat de grootste stroom N-bevattende nevenproducten van grote commodities (maïs, soja)
nadat de C als zetmeel of olie is verwerkt naar het vee. Een deel van de N komt als mest op het land
een deel verdwijnt in dierlijke producten. Bij grootschalige agrarische productie voor eerste generatie
biofuels zal de mondiale veestapel wellicht niet alle N uit nevenstromen kunnen benutten en doet zich
de (onderzoek)vraag voor of die beter rechtstreeks naar de bodem moet worden geretourneerd dan
wel als grondstof voor de chemische industrie kan dienen. Wel moet er dan energetisch dure N-
meststoffen synthetisch gemaakt worden.

Overheid & bedrijfsleven
Altijd vormt de ontwikkeling en toepassing van hoogwaardige life-sciences kennis (inclusief duurzame
chemie) van planten en micro-organismen en de stoffen die zij produceren een technologische peiler
voor het realiseren van al deze economische activiteiten. De ‘harde’ vernieuwing van bèta kennis en
technologie vormt echter maar één noodzakelijke ingrediënt. De geschatte benodigde omvang van 12-
13 miljard ton aan biomassa voor niet-voedsel toepassingen in 2050 is gelijk aan de bruto biomassa
die gerelateerd is aan de dan benodigde voedselproductie (bron: A&F/DCO/ECN/SDE). De impact
hiervan is in sociaal, milieukundig, ruraal, en economisch opzicht enorm. Tegelijkertijd zijn de feitelijke
mogelijkheden sterk afhankelijk van een aantal nog onzekere factoren. Om onder duurzame condities
(in termen van people, planet en profit) aan de gewenste omvang aan biomassa voor non-food
doeleinden te kunnen voldoen is het noodzakelijk om op meerdere domeinen te schakelen.
Technologische vernieuwingen, verandering van spelregels tussen actoren (institutionele
veranderingen), veranderende samenwerkingsvormen tussen heel nieuwe partners (bijvoorbeeld het
agrobedrijfsleven en de chemische industrie) zijn allen tegelijkertijd of volgtijdelijk nodig. Bij
veranderingen op meerdere domeinen, met meerdere actoren en gedurende een lange tijd, wordt
gesproken over “transitie”. Transitie vraagt om een geïntegreerde aanpak van zowel de (harde)
technologische vraagstukken als de ‘zachte’ institutionele en politiek-bestuurlijke vernieuwing. Niet
voor niets past de ontwikkeling van bio-energie in één van de door de overheid ontwikkelde Transities.
Hier ligt een belangrijke rol voor de gamma wetenschappen. Voor een snelle en efficiënte ontwikkeling
naar een robuuste biobased economy is daarnaast een goede afstemming van kennisaanbod en
marktvraag noodzakelijk. Een goede interactie tussen bèta en gamma kennis is daarbij van groot
belang.

Doelstelling
Vanuit de geschetste ontwikkelingen en kennisbehoeften zet Wageningen UR in op het leveren van
brede, geïntegreerde oplossingen voor doorbraken in de ontwikkeling van de biobased economy.
Daartoe worden relevante bestaande expertises en samenwerkingsverbanden uitgebouwd in de
richting van de biobased economy en worden geselecteerde nieuwe expertises en externe
verbindingen opgebouwd. Wageningen UR wil zich daarmee profileren en positioneren als het
knooppunt van de ontwikkeling van de biobased economy.


2.         Wetenschappelijk perspectief

Gedurende de laatste decennia is de mondiale voedselproductie verdubbeld. Dit is maar voor een
klein deel door grotere arealen, maar voornamelijk door opbrengstverhogingen per hectare
gerealiseerd. De verdubbeling was nodig vanwege de toegenomen bevolking en door een groter
aandeel dierlijke producten in het menu. Ook de komende decennia is vanwege dezelfde trend een
verdubbeling van de voedselproductie nodig. Wetenschappelijk is het perspectiefvol beter gebruik te
maken van de groter hoeveelheden nevenstromen en purpose-designed non food gewassen te
creëren (genetica en agronomie) voor chemie en bio-energie.
De toename in de behoefte van productie van gewassen en planten voor toepassing in voedsel,
grondstoffen of voor energie legt een groter beslag op grond. Deze toename heeft gevolgen voor
milieu en biodiversiteit. Tegelijkertijd heeft deze toename gevolgen voor het gebruik van meststoffen
en daarmee ook voor de emissies die het gevolg zijn van toepassing van meststoffen. Een grotere
benutting van primaire productie en dus afvoer van het land heeft ook gevolgen voor de handhaving
van organische stof in de bodem en bodemvruchtbaarheid. Het is een wetenschappelijke uitdaging om
te komen tot een weging van bovengenoemde factoren en invloeden in de vorm van een
geobjectiveerde ‘duurzaamheidstool’ die kan helpen bij de identificatie en analyse van opties om tot



                                                                                                                                                        4
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



duurzame ontwikkeling van een biobased economy en toepassing van bio – energie te komen.
De substitutie van een deel van de aardolie door biomassa vereist de ontwikkeling van nieuwe
geavanceerde technologiën voor de economisch rendabele en ecologisch verantwoorde
omzettingsprocessen. Er zal nog veel R&D werk verricht moeten worden voor een efficiëntere
ontsluiting en conversie. Binnen de proceskunde, logistiek, life-sciences (industriële biotechnologie)
(bio-) katalyse zullen nieuwe methoden en processen moeten worden ontwikkeld. De ontwikkeling van
duurzame chemicaliën en materialen met een uitstekend economisch perspectief is voor R&D een
grote uitdaging. Het sluiten van kringlopen, het vermijden van afvalstromen vormt een totaal nieuwe
benadering en is zowel bedrijfsmatig alsook proceskundig een grote wetenschappelijke uitdaging.
De productie van biogas uit biomassa door anaerobe vergisting is een al lang bekende en gebruikte
manier om biomassa te verwaarden. Voor de productie van biogas kan gebruik gemaakt worden van
speciaal geteelde biomassa of van reststromen die vrijkomen bij het gebruik van biomassa voor
andere doeleinden. In Nederland wordt biomassa vrijwel uitsluitend vergist in combinatie met dierlijke
mest. Hoewel veel bekend is over het verloop van het vergistingsproces wordt in de huidige praktijk de
vergister als een black-box behandeld en wordt er niet of nauwelijks gebruik gemaakt van de
sturingsmogelijkheden. Daarnaast wordt in het huidige onderzoek in Nederland nog weinig aandacht
gegeven aan aspecten die de keten van productie en gebruik van biomassa voor vergisting betreffen.
Wetenschappelijk is het daarom perspectiefvol de keten te optimaliseren en het vergistingsproces
waar nodig te sturen. Dit moet leiden tot een beter rendement en bijdragen aan een stimulering van
co-vergisting in Nederland.

De ontwikkeling van de biobased producten is een transitiepad dat zich kenmerkt door veranderingen.
Deze veranderingen zijn er op verschillende niveau’s: micro (bedrijven), meso (regio’s) en macro
(nationaal, internationaal). Ze hebben ook betrekking op verschillende domeinen, zoals technologie,
institutioneel, sociaal en economisch. Bovendien moeten ze door verschillende actoren worden
geïnitieerd of geïmplementeerd: bedrijfsleven, NGO’s, overheden, kennisinstellingen. Dat alles maakt
de realisatie van een biobased economy een enorme uitdaging. Bovendien wil de biobased economy
bijdragen aan een duurzame samenleving, waarbij het gaat om people (sociaal-ethisch), planet
(milieu) en profit (economie). Wageningen UR wil bijdragen aan inzichten aangaande de strategische
besluitvorming inzake biobased producten en een biobased economy. Hoe loopt de strategische
dialoog tussen overheden, bedrijfsleven? Hoe ziet het transitieproces eruit? Welke belemmeringen zijn
er (nog)? Op welke domeinen moeten nog veranderingen plaatshebben? Hoe kunnen we dat
monitoren? Verder wil Wageningen UR het maatschappelijk debat voeden met wetenschappelijke
inzichten aangaande bijdrage aan met name de people en profit-component. Onder welke
voorwaarden zijn welke biobased producten duurzaam uit oogpunt van people (voedselzekerheid) en
profit? Die effecten moeten op micro, meso en macroniveau zichtbaar worden. Het gaat in de
landbouw immers om internationale ketens en internationale markten. De marktpositie van het
agrocomplex en de concurrentiepositie van de Nederlandse bedrijven is sterk afhankelijk van de
internationale markten om ons heen. De verschillende schaalniveau’s raken en beïnvloeden elkaar.
Wageningen UR wil de gevolgen en effecten van de biobased economy zichtbaar maken voor de
verschillende stakeholders en betrokkenen: overheden, bedrijfsleven, NGO’s en kennisinstellingen.


3.         Beschrijving van de expertise die wordt opgebouwd

Binnen de sleutelgebieden van het werkveld Biobased Economy streven we naar een leidende,
onderscheidende én rendabele positie in Europa met voor specifieke expertises unieke posities
wereldwijd. We maken heldere keuzen en we ontwikkelen en/of versterken de leidende positie door
overzicht, regie en multidisciplinaire samenwerking. We leveren zeer innovatieve en bruikbare kennis
en projectresultaten. We creëren voldoende kritische massa door relevante expertises en
technologieën zelf verder te ontwikkelen in (inter)nationaal en PPS-verband. Daarbij ontwikkelen we
actief de samenwerking binnen Wageningen UR en met andere instituten, kennisinstellingen en
bedrijven.
Binnen de markt en bij de opdrachtgevers is het veld nationaal en internationaal (nog) sterk in
beweging. Bij de initiatieven die nu ontplooid worden, kan het hele spectrum aan expertises nodig zijn.
Het is te vroeg om nu het accent te leggen op één van de componenten ervan en de andere
componenten minder aandacht te geven of zelfs buiten beschouwing te laten.




                                                                                                                                                        5
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



Meer specifiek kan over milieukundige kennis en agrosysteemkundige en sociaal-economische
expertise wel het volgende worden gezegd:

Milieukundige kennis over emissies naar water en lucht (waaronder broeikasgassen), gevolgen voor
landschap, landinrichting en biodiversiteit worden beschikbaar gemaakt in eenvoudige en
transparante rekenmethodieken, om een integrale analyse te kunnen maken van biobasedgerichte
teelt- en bedrijfssystemen. Deze expertise leidt tot het beschikbaar maken van tools die kunnen
worden ingezet om aspecten van duurzaamheid en duurzame ontwikkeling van een biobased
economy te ondersteunen.

Technologische en keten expertise die wordt opgebouwd:
    Biorefinery (zie ook 4.)
    De omzettingstechnologie van (heterogene) biomassa naar chemicaliën, materialen en
        energiedragers.
    De kennis (-ontwikkeling en -toepassing) en het opzetten en uitvoeren van R&D-, innovatie-
        en implementatie projecten rondom de duurzame omzetting van (heterogene) biomassa in
        biobased products.
    De ontsluitingstechnologie, industriële biotechnologie en duurzame chemie & technologie.
    In relatie hiermee worden verder uitgebouwd: grondstofkennis, biobased productontwikkeling-
        en marktkennis en de (inhoudelijke) ketenkennis van biomassa naar eindproduct (zie verder
        svp onderdeel 4 en 5).
Agrosysteemkundige expertise die wordt opgebouwd bestaat uit twee aspecten:
 het modelleren van nieuwe gewassen – met name die als energiedrager dienen – zoals C4
   tropische grassen (suikerriet, Miscanthus). Deze modellen dienen als instrument om
   scenariostudies uit te voeren voor de beste omgeving en het beheer van dergelijke teelten.
 het aandragen van duurzaamheidsindicatoren, actuele en gewenste waarden en trajecten om die
   gewenste waarden te bereiken; de kwantitatieve gegevens zullen tevens gebruikt worden in
   certificeringssystemen.
Op sociaal-economisch terrein wordt expertise opgebouwd aangaande:
 Inzicht bieden in de bijdrage aan de people- en profit-component van duurzaamheid: de relatie
   fuel-feed-food. Daarbij gaat het vooral om de verdere ontwikkeling en aanpassing van modellen
   die effecten op landbouwmarkten bepalen.
 Inzicht in de mogelijkheden, wenselijkheden en randvoorwaarden van organisatie van nieuwe
   ketens en clusters
 Inzicht in het transitieproces rondom biobased economy

De expertise die aanwezig is en wordt ontwikkeld zal de input zijn voor goed onderbouwde
scenariostudies.


4.         Aansluiting bij de markt en bij SP IP/OP.

Biobased Economy is een van de zes thema’s waarop binnen het IP/OP 2007-2010 de focus wordt
gelegd. Door dezelfde trekker te benoemen voor KB-10 en het IP/OP thema “biobased economy” is in
personele zin op z’n minst met één persoon de verbinding tussen beide gelegd. Inhoudelijk is deze
verbinding echter ook gelegd en wordt deze verbinding gezien als een noodzakelijke randvoorwaarde
voor Wageningen UR om succesvol te kunnen zijn op dit terrein.

Voor het financieren van grote onderzoeksprojecten vanuit IPOP Biobased economy zijn de
volgende zaken van belang:
1. Passend binnen het thema Biobased Economy
2. Wetenschappelijke kwaliteit en innovativiteit.
3. Maatschappelijke & economische relevantie en betrokkenheid bedrijfsleven.
4. Voldoen aan subsidievoorwaarden/regelingen en prioriteiten, waarmee een multi-plier op de
investering kan worden gerealiseerd.

PPS-projecten (Publiek Private Samenwerking zoals EU KP-7 en nationaal: BSIK, SenterNovem,
EOS, Smartmix, etc.) voldoen aan de laatste drie criteria omdat bij elk PPS onderzoekvoorstel:
voor 2. Extern wordt getoetst (peer review) op wetenschappelijke relevantie, innovativiteit en
topkwaliteit van de inhoud en -onderzoekers.


                                                                                                                                                        6
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



voor 3. Het bedrijfsleven mede indiener is van het project voorstel, het project meefinanciert en
onderdeel is van het onderzoeksconsortium.
voor 4. De toekenning plaatsvindt op basis van de subsidievoorwaarden.

Naast de lopende KB-projecten zullen om die reden voor het IP/OP-thema twee geïntegreerde, nog uit
te werken, PPS-initiatieven worden opgezet waarbij zowel aan WU zijde AIO’s kunnen worden
aangesteld als aan DLO zijde projecten kunnen worden opgezet.
Bij de meeste PPS-projecten kost het veel tijd en moeite om de voorstellen te schrijven, het
consortium bij elkaar te krijgen en het voorstel in te dienen. Om die reden zal er seed money ter
beschikking komen vor het opzetten van deze initiatieven (zie beoogde investering 10.). Toekenning
van PPS projecten is tevoren nooit zeker echter het uitzicht op het sterk vergroten van het
beschikbare onderzoeksbudget (multi-plier) loont zeker de moeite.

De twee geïntegreerde op te zetten PPS initiatieven hebben betrekking op:
(1)    Duurzame vraaggestuurde, geïntegreerde productie en certificering van biomassa (teelt,
       systeem en landgebruik gericht) voor een biobased economy
(2)    Biorefinery programma.

1. Duurzame vraaggestuurde, geïntegreerde productie en certificering van biomassa (teelt,
        systeem en landgebruik gericht) voor een biobased economy
Oriëntatie gericht op ontwikkelen gewassen en productiesystemen die zijn geoptimaliseerd voor
omzetting naar producten in de Biobased Economy. Ook optimalisatie onder stressvolle
teeltomstandigheden (zout, veel en weinig water, weinig mest, contaminatie, etc.)
Hiervoor is nodig: optimale biomassa en/of inhoudsstoffen opbrengst, minimale teeltkosten, minimale
resourcebehoefte, minimaal gehalte aan- en verantwoord omgaan met vervuilende componenten,
minimale en acceptabele emissies naar lucht en water en daarbij maximale ontsluitbaarheid van
componenten.        Integratie   met      verwerkingsmogelijkheden       en       gebruiksdoeleinden.
Schakelmogelijkheden tussen food, feed en biobased toepassingen.
Verbetering van modellen voor het optimaliseren van biomassa toepassingen en het verrichten van
effect- en scenariostudies, het berekenen van hulpbronefficiënties, het doorrekenen van
duurzaamheidclaims en kwantitatieve onderbouwing bij het maken van keuzes bij competing claims
op hulpbronnen vooral land, water en mineralen
Het ontwikkelen en vaststellen van duurzaamheidindicatoren en monitoren van gecertificeerde
biomassateelten productiesystemen en vormen van landgebruik.

2.     Biorefinery programma
Biorefinery vormt het hart van de ontwikkeling van biobased-ketens en –netwerken, waarin biomassa
tot maximale waarde wordt gebracht, te beginnen met de meest waardevolle componenten ten
behoeve van hoogwaardige toepassingen. De technologie die nodig is voor ontsluiting of conversie in
elke biorefinery-stap moet wat betreft prijs passen bij de schaalgrootte en waarde van de daarmee
geproduceerde grondstoffen en eindproducten. Voor de verschillende marktpartijen is biorefinery
nauw verbonden met (de productie en verwerking van) food, feed en fibers. Juist de expertise aan de
‘upstream’ kant van de keten geeft Wageningen UR een sterke positie ten opzichte van andere
kennisinstituten en universiteiten. Omdat biomassa erg verspreid aanwezig is in een regio (en/of land),
doen zich voor de verwaarding van biomassa ook vragen van organisatorische en logistieke aard
voor, vragen over duurzaamheid en systeemkenmerken van biobased-ketens en –netwerken. Onze
bestaande kennis over ketens geeft ons daarbij een sterke uitgangspositie. Tenslotte is kennis nodig
over aspecten die bij de opzet van biobased-ketens en sturende of randvoorwaardelijke rol spelen:
certificering, en de transitie van stakeholders naar groene grondstoffen en groene energie(dragers).

Vanuit de samenhang met food, feed en biobased products is er een samenhang tussen de beide
eerste initiatieven. Gebruik en ontwikkeling van kennis over de teelt en afwegingen in het landgebruik
(competing claims, mede in relatie tot voedselzekerheid en met inachtneming van de locale en
internationale dimensie daarvan) is van groot belang, naast kennis over nieuw gebruik van
reststromen. Omdat biomassa erg verspreid aanwezig is in een regio (en/of land), doen zich voor de
verwaarding van biomassa ook vragen van organisatorische en logistieke aard voor, vragen over
duurzaamheid en systeemkenmerken van biobased-ketens en –netwerken.

3. Specifieke grote PPS projecten voor de ontwikkeling van de biobased economy
Naast de genoemde twee Wageningen UR brede initiatieven is er ruimte voor support van specifieke



                                                                                                                                                        7
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



PPS projecten die passen binnen het biobased economy thema. Deze specifieke deelprogramma’s
waaraan wordt gedacht zullen een beperkt aantal disciplines omvatten. Afhankelijk van de afweging
(grote kans versterking van expertises en of positie en/of blinde vlek) zullen deze initiatieven vanuit het
IPOP-thema biobased economy worden gesteund. Deze initiatieven kunnen binnen heel Wageningen
UR worden genomen. Een voorbeeld van de opzet van een PPS project die wordt ondersteund is het
voorstel “Biobased performance materials”, een Smartmix initiatief om vanuit biomassa high
performance materialen te maken. Er is in NL en binnen Wageningen UR een grote kans voor de
ontwikkeling van materialen op basis van bio-grondstoffen. Hier is nu wel expertise maar deze moet
worden uitgebouwd. Up-stream is hier min of meer een gegeven, kennis hiervan en van de
beschikbare biomassabronnen is vooral binnen Wageningen UR beschikbaar. Het is een initiatief dat
wordt opgezet in samenwerking met het DPI, het Regie orgaan Chemie en chemische industrie.


5.         Beschrijving hoe de positionering van Wageningen UR versterkt wordt

Om als Wageningen UR op het vlak van biobased economy een veel sterker gezicht te ontwikkelen, is
het nodig om gezamenlijk op te trekken en de Wageningse expertise als één geheel in de etalage te
zetten. Wageningen UR heeft expertise op een groot aantal velden in huis die gerelateerd zijn aan de
ontwikkeling van een biobased economy. Deze velden zijn in figuur 1 aangeduid en worden hieronder
kort beschreven. De werkgroep heeft deze velden in figuur 1 ten opzichte van elkaar gepositioneerd
en adviseert dit hele spectrum in beschouwing te blijven nemen bij de investeringskeuze in dit thema.

Biorefinery vormt voor Wageningen UR het hart van de ontwikkeling van biobased-ketens en –
netwerken, waarin biomassa tot maximale waarde per eenheid wordt gebracht, te beginnen met de
meest waardevolle componenten ten behoeve van hoogwaardige toepassingen. De technologie die
nodig is voor ontsluiting of conversie in elke biorefinery-stap moet wat betreft prijs passen bij de
schaalgrootte en waarde van de daarmee geproduceerde grondstoffen en eindproducten. Voor de
verschillende marktpartijen is biorefinery nauw verbonden met (de productie en verwerking van) food,
feed en fibers. Juist onze expertise aan de ‘upstream’ kant van de keten geeft Wageningen UR een
sterke positie ten opzichte van andere kenniseenheden. Vanuit de samenhang met food, feed en
fibers zijn ook kennis over de teelt en afwegingen in het landgebruik (competing claims, mede in
relatie tot voedselzekerheid en met inachtneming van de locale en internationale dimensie daarvan)
van groot belang, naast kennis over nieuw gebruik van reststromen. Omdat biomassa erg verspreid
aanwezig is in een regio (en/of land), doen zich voor de verwaarding van biomassa ook vragen van
organisatorische en logistieke aard voor, vragen over duurzaamheid en systeemkenmerken van
biobased-ketens en –netwerken. Onze bestaande kennis over ketens geeft ons daarbij een sterke
uitgangspositie. Tenslotte is kennis nodig over aspecten die bij de opzet van biobased-ketens en
sturende of randvoorwaardelijke rol spelen: certificering, kunnen doorrekenen van
duurzaamheidclaims en de transitie van stakeholders naar groene grondstoffen en energie(dragers).




                                                                                                                                                        8
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------




Figuur 1: positionering Wageningen UR: biobased economy wiel, de as is bio-refinery

6.         Visie op (mogelijkheden tot ontwikkeling) verbinding met externe groepen

Het interdepartementale karakter van dit veld (EZ, VROM en LNV voorop, maar ook BuZa/DGIS) is
gestart in 2005 en bezig met een brede visie- en beleidsontwikkeling. Het vraagt enige tijd ter
afstemming en coördinatie. Inmiddels is de visie van het Platform Groene Grondstoffen gereed, echter
de 100 dagen periode leverde een pauze van richtinggevend beleid op, waarbinnen geen grote
initiatieven afwijkend van de status quo zijn te verwachten. Het is op dit moment nog onvoldoende
helder op detail niveau welke instrumenten er zullen komen.

De ontwikkeling van de Biobased Economy is een wereldwijde transitie, waarbij met vele (potentiële)
(internationale) samenwerkingspartners verbindingen kunnen worden gelegd. De meest kansrijke en
waardevolle verbindingen ontstaan bij het (opzetten en) uitvoeren van gezamenlijke
onderzoeksprojecten. Een veelvoud van PPS (inter)nationale regelingen biedt hiervoor grote kansen.
Het trekken, initiëren en aansluiten bij deze grote initiatieven verdient binnen Wageningen UR interne
afstemming en waar mogelijk samenwerking. Er lopen reeds vele PPS projecten, en daarbij kunnen
succesvolle samenwerkingsverbanden verder worden uitgebreid. Hierbij kunnen slimme (intelligent en
lean & mean) nieuwe bestuurlijke initiatieven zoals Bio2value (WUR en ECN) en WUR-brede
vertegenwoordiging binnen relevante groepen (bijvoorbeeld PGG) en netwerken de kansen voor
Wageningen UR vergroten.

Wageningen UR heeft een zeer sterke positie door de kennis van de dynamiek van de food en feed
productie in combinatie met de verwerking en conversie naar biobased producten. Er zijn nog geen
“winning horses” aan te wijzen. Het is nog de vrag wat “de standaard” in vele onderdelen van de
nieuwe waardeketens (conversietechnologie, nieuwe bio-commodities, etc.). Het moet zich nog
ontwikkelen. Wageingen kan hier een zeer sterke rol in spelen en mee bepalen welke kant het opgaat.
Mede om die reden is een globalere positionering (zie 5.) te prefereren. De komende tijd zal deze
positionering aangescherpt worden en de concurrentie rondom BbE van Wageningen UR helder in
beeld gebracht worden.




7.         Matchingsmogelijkheden en visie op realisatie daarvan




                                                                                                                                                        9
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



De urgentie van de ontwikkeling van de biobased economy vereist doelgerichte samenwerking van
bedrijfsleven overheid en kennisinstellingen. In het geval van de ontwikkeling van de Biobased
Economy (het gebruik van groene grondstoffen voor materialen, chemie en energie) is er nog geen
“winning horse”. Dit betekent dat er nog veel pre-competitief onderzoek en ontwikkelingswerk nodig
is.
Voor de ontwikkeling van de biobased economy is gekozen voor het indienen van- of meedoen met
PPS-projecten als kennisontwikkelings-strategie. (zie ook punt 4.).


8.         Nieuwe onderwerpen binnen het thema voor 2007 en verder

Het hele thema is nieuw binnen KB en IP-OP. Begin 2007 zijn de eerste concrete stappen gezet.


9.         Participerende onderdelen Wageningen-UR

Het thema biobased is zo breed dat binnen Wageningen UR vele onderdelen betrokken zijn:
AFSG, Alterra, LEI, Plant Research International, PPO, ASG, in samenwerking met een aantal
leerstoelgroepen van de WU. Daarnaast wordt in IP/OP-verband ook VHL betrokken.




                                                                                                                                                    10
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



10.        Beoogde investering

Binnen KB-10 wordt in 2007 in totaal k€ 1.678 geïnvesteerd. Voor een aanduiding van de projecten
wordt verwezen naar de bijlage.

Voor 2007 is voor dit thema 250k€ vanuit IPOP ter beschikking gesteld
Seed-money
Support opzetten en indienen twee grote initiatieven                                                      60k€
Support schrijven en indienen specifieke initiatieven                                                     40k€
Studentenwerving
Informatiemateriaal VWO studentenwerving                                                                  20k€
Co-financiering
Co-financiering nieuwe PPS AIO’s                                                                          80k€
Coordinatie uren etc.                                                                                     50k€

Bronnen:
  World Watch Institute, State of the World 2006 report.
  Conceptvisie Platform groene Grondstoffen, juni 2006.
  Businessplan regiegroep Chemie Sleutelgebied, juli 2006.
  ‘Biobased Economy, 22-6-2006’ (Van der Bent, Van Dooren, Elbersen, Koops, Kuikman, Meeusen).
  Uitwerking Investeringsthema’s voor IP/OP 2007-2010, 22-3-2006.
  LNV kennisagenda Biobased Economy, 14-9-2006.
  Discussies binnen het KB – 10 team en met geïnteresseerde en deskundige betrokkenen.




                                                                                                                                                    11
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------



BIJLAGE KB-10 Projecten

KB-10 Projecten 2007
Titel                                                                                                     Totaal
AFSG-projecten
B-basic Recycling 322 + 325                                                                                        90
EOS Biobutanol                                                                                                     58
EU-Biosynergy                                                                                                     183
EU-Biopol                                                                                                          24
Sustainpack 2                                                                                                      45
N-ergy                                                                                                             19
Ecobinders incl. demo                                                                                             145
Hyvolution TRD 322 + 325                                                                                          240
Eururalis-AFSG bijdrage (samen met ESG en SSG)                                                                     25
ENFA                                                                                                               14
GAG-2                                                                                                              79
Ecotarget                                                                                                          17
ASG-projecten
Ontwikkeling monitorings- en managementtools mest- en co-
vergisting                                                                                                          25
Matching FP-6 Agro-Biogas                                                                                           50
Biobased Economy en veehouderij                                                                                     15
Nader definieren                                                                                                    18
ESG-projecten
Matching BSIK-KvR-ME4 project (framework)                                                                           31
Eururalis-Alterra bijdrage (samen met AFSG en SSG)                                                                  31
An integrated tool assess environmental impact and sustainability
issues of fermentation of animal manure and organic materials for
generation of bio – energy
                                                                                                                    36
PSG-projecten
C4-Energy                                                                                                         228
Modellering suikerriet en Miscanthus voor bioenergie (incl AFSG)                                                   72
Duurzame, groene chemie met specialty vetzure en waxesters via
moleculaire mutatieverdeling en GM-technologie in Crambe
                                                                                                                   65
Productie van hoogwaardige commodity chemiclas door planten                                                       110
SSG-projecten
Eururalis-LEI bijdrage (samen met AFSG en ESG)                                                                      30
Modelling supply and demand of bio-energy from agricultural sources
at regional level in Europe (CAPRI adjustements)                                                                    42
AGRI-ENERGY                                                                                                         20
Kennisontwikkeling knelpunten transitie biobased                                                                    82
Contractvorming in de biobased economy                                                                              12
Overkoepelende projecten
Ontwikkeling van een 'programma van eisen' voor de WUR-aanpak                                                       57
Expertisecentrum biomassa                                                                                           20
Coordinatie, communicatie, etc.                                                                                     95

TOTAAL                                                                                                          1978




                                                                                                                                                    12

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:7
posted:5/3/2012
language:Dutch
pages:12