Project ECOOVALUE: flexibele bioprocessen inrichten voor een duurzame bio-economie

Fermentatie speelt een sleutelrol in de ontwikkeling van duurzame producten, van alternatieve eiwitten tot bioplastics. Nieuwe, duurzame productiefaciliteit werken op basis van elektriciteit, maar de druk op het elektriciteitsnet neemt in een rap tempo toe. Daardoor lopen nieuwe productiefaciliteiten steeds vaker vast doordat de benodigde aansluitcapaciteit niet beschikbaar gemaakt kan worden.

Dat vormt een belangrijke belemmering voor de vestiging, groei en verduurzaming van de biotechnologische industrie. Fermentatieprocessen vragen namelijk grote hoeveelheden energie voor onder andere beluchting, koeling, roeren en verdere verwerking van producten. Ook vervolgstappen, zoals drogen, kunnen grote hoeveelheden energie verbruiken. Wanneer al deze processen tegelijk draaien tijdens piekuren, neemt de druk op het elektriciteitsnet verder toe. Daarom onderzoekt ECOOVALUE hoe bioprocessen zo kunnen worden ontworpen en aangestuurd dat energie-intensieve processtappen plaatsvinden op momenten waarop voldoende duurzame elektriciteit lokaal beschikbaar is, zonder in te leveren op rendement en productkwaliteit. 

ECOOVALUE onderzoekt hoe we fermentatie- en bioraffinageprocessen flexibeler kunnen inrichten. Daarbij kijken we niet alleen naar de fermentatie zelf, maar naar de volledige productieketen eromheen. Als eerste stap brengen we bestaande industriële processen gedetailleerd in kaart. Samen met partners analyseren we welke stappen energie verbruiken en welke processtappen flexibel zijn. Sommige tussenproducten laten zich bijvoorbeeld prima opslaan. Andere processtappen kunnen mogelijk versneld of vertraagd worden uitgevoerd.

Daarnaast ontwikkelt het consortium modellen die fermentaties nauwkeurig volgen en voorspellen. In laboratoriumreactoren bootsen we industriële processen na en onderzoeken we hoe factoren zoals temperatuur, zuurstoftoevoer en voedingsstoffen het verloop van een fermentatie beïnvloeden. Door deze gegevens te combineren met de geavanceerde modellen ontstaat inzicht in hoe we processen flexibel kunnen aansturen zonder productverlies.

Van CO₂-uitstoot naar nieuwe grondstoffen

Binnen het project kijken we niet alleen naar slimmer energiegebruik, maar ook naar wat er met de CO₂ gebeurt die tijdens fermentatie vrijkomt. Nu verdwijnt die vaak als afvalstroom de lucht in. In ECOOVALUE onderzoeken we of diezelfde CO₂ juist als nieuwe grondstof kan dienen. Met duurzame elektriciteit willen we die CO₂ bijvoorbeeld omzetten naar mierenzuur of methanol. Beide vormen nuttige grondstoffen voor nieuwe fermentatieprocessen. Zo ontstaat een kringloop en zetten we een stap richting een meer circulair en klimaatneutraal productiesysteem. 

De Nederlandse en Europese ambities voor een circulaire en biobased economie vragen om grootschalige productie van duurzame materialen, chemicaliën en voedingsingrediënten. Zonder oplossingen voor energiegebruik en netcongestie dreigt die ontwikkeling echter vast te lopen. ECOOVALUE helpt bedrijven om efficiënter gebruik te maken van beschikbare energie, hun afhankelijkheid van fossiele brandstoffen te verminderen en nieuwe productiefaciliteiten toekomstbestendig te ontwerpen. Zo willen we de groei van de bio-economie mogelijk maken. Tegelijkertijd werken we samen met een netbeheerder om bij te dragen aan een stabieler elektriciteitsnet en een betere benutting van lokaal opgewekte duurzame energie.

ECOOVALUE is een publiek-private samenwerking en brengt een breed consortium samen van bedrijven, kennisinstellingen en maatschappelijke partners. In totaal werken elf partners samen, waarvan negen bedrijven. Het consortium bestaat uit: Wageningen University & Research, Hogeschool Windesheim, Alliander, Burg Groep, ChainCraft Development, Coöperatie Koninklijke Cosun, Enough, Farmless, CO2Dry, Tielo-Tech en Vivici. Dit project maakt onderdeel uit van Topsector Energie.