Voorbehandeling van biomassa

Voorbehandeling van biomassa

Agrarische bedrijven en de voedingsmiddelenindustrie beschikken over omvangrijke reststromen biomassa. Hun uitdaging is om deze organische reststromen geschikt te maken als stabiele grondstof voor hoogwaardige producten. Wageningen Food & Biobased Research heeft verschillende methoden ontwikkeld voor voorbehandeling van biomassa. Hiermee maken we organische reststromen geschikt voor hoogwaardige verwerking of tijdelijke opslag.

Bewaren en ontsluiten

De juiste kwaliteit grondstoffen uit biomassa halen, dat is de uitdaging waar agrobedrijven en voedingsmiddelenbedrijven voor staan. Dat is niet eenvoudig: zo wordt gras bijvoorbeeld maar een paar keer per jaar geoogst en wisselt de samenstelling sterk. Veel biomassa is bovendien na oogst nog geen dag houdbaar. Voorbehandeling is nodig om de biomassa stabiel te krijgen en te kunnen bewaren. Vervolgens is het zaak de gewenste componenten uit biomassa te ontsluiten, zodat ze gebruikt kunnen worden voor verdere verwerking.

Verschillende methoden van voorbehandeling

Wageningen Food & Biobased Research heeft verschillende methoden van voorbehandeling ontwikkeld, afhankelijk van het soort biomassa en de gewenste producten. Met deze methoden maken we biomassa geschikt voor verdere processing of tijdelijke opslag. Hierbij ontsluiten we de cellen meestal al deels of geheel. Het is vaak de eerste stap in het proces van bioraffinage, de duurzame verwerking van biomassa tot producten en energie. Dankzij voorbehandeling kunnen we processen als enzymatische hydrolyse en fermentatie sneller, efficiënter en goedkoper uitvoeren. Het zorgt er ook voor dat waardevolle componenten uit biomassa niet meer alleen tijdelijk beschikbaar zijn, maar continu verwerkt kunnen worden.  

Lignocellulose-houdende biomassa

Mechanische processen zijn vaak het beginpunt: de biomassa wordt verkleind, gescheiden in verschillende fracties of uitgeperst om bijvoorbeeld eiwitrijke stapstromen te krijgen. Lignocellulose-houdende biomassa, zoals hout of stro, kan ontsloten worden met zuur of loog, eventueel in combinatie met een hoge temperatuur. Ook alleen hoge temperatuur, met bijvoorbeeld oververhitte stoom, kan biomassa ontsluiten en microben die bederf veroorzaken afdoden. We doen veel onderzoek naar methoden die lignocellulose onder zo mild mogelijke condities kunnen afbreken. De functionaliteiten van componenten blijven daarmee intact, terwijl energiekosten beperkt blijven en er weinig kans op vorming van ongewenste nevenproducten is. Een voorbeeld is enzymatisch ontsluiten en ook bacteriën of schimmels kunnen voor omzetting zorgen. Zo kunnen er bij inkuilen van gras conserverende zuren ontstaan of zorgen schimmels ervoor dat celwanden worden afgebroken. Combinaties van voorbehandelingsmethoden zijn uiteraard ook mogelijk.

Snelle diagnostiek

Om tijdens de voorbehandeling van biomassa te meten of er verontreinigingen of bepaalde micro-organismen aanwezig zijn, hebben we een groot aantal snelle diagnostische tests en bio-assays ontwikkeld. Deze hulpmiddelen stellen ons in staat om processen snel en goed te monitoren en te sturen.

Voorbeelden van voorbehandelen biomassa

In tal van projecten hebben we aangetoond biomassa succesvol te kunnen voorbehandelen voor verdere verwerking:

  • In diverse projecten maken we de vervolgstap in bioraffinage eenvoudiger. Bijvoorbeeld door houtachtige gewassen te behandelen met een refiner, enzymatische hydrolyse in te zetten voor tarwestro en theebladeren te ontsluiten met behulp van pulsed electric fields. Dankzij deze methoden is het eenvoudiger om vezels, eiwitten of kleinere moleculen, zoals suikers of polyfenolen, uit de biomassa te winnen.
  • In een recent project behandelen we biomassa voor om de eiwitverteerbaarheid voor diervoer te verhogen en om de biogasopbrengst bij vergisting te verhogen. Hiervoor gebruiken we stoom.
  • Met behulp van drogen of ontwateren kunnen we biomassa langer houdbaar maken. Ook processen die op inkuilen lijken, zijn hiervoor geschikt. Welke methode het meest geschikt is, kan per keten, van biomassa tot toepassing.

Samenwerken?

Wilt u uw organische restromen omzetten tot waardevolle producten? Met onze brede ervaring ontwikkelen we de juiste aanpak voor u. Neem gerust contact op voor een vrijblijvend gesprek over de mogelijkheden.