Biobased transitie: innovatieve modellen voor opschalen

Huidige industriële processen streven naar continuïteit: grote fabrieken, maximaal opgeschaalde (en daarmee kapitaalintensieve) structuren en processen die ‘altijd aan’ staan. Lange tijd is dit als het hoogst haalbare gezien en als je kijkt naar bijvoorbeeld de petrochemische industrie of energiecentrales dan is het ook de praktijk. Continuïteit in productie optimaliseert efficiëntie en biedt schaalvoordelen, waardoor de kosten laag blijven. De nadelen van het model worden zichtbaar wanneer je veranderingen wilt aanbrengen. Een proces dat ‘altijd aan’ staat biedt weinig flexibiliteit in grondstoffen en eindproducten. Fabrieken zijn ontworpen om decennia mee te gaan en radicale innovaties, waar de materialentransitie eigenlijk behoefte aan heeft, zijn uit den boze.

Van scaling-up naar scaling-out

Naast het hiervoor genoemde is er een ander belangrijk onderscheid te maken in processen. Op een gegeven moment zijn processen namelijk niet verder op te schalen, maar is uitbreiding enkel nog mogelijk door meerdere processen naast elkaar te laten lopen. Het laatste noemen we scaling-out. Vergelijk bijvoorbeeld een klassieke gas- of kolengestookte energiecentrale met windmolens. De laatste zijn in de laatste decennia wel groter en efficiënter geworden, maar op enig moment kan meer energie alleen worden opgewekt door ook meer windmolens te plaatsen.

We moeten dus de conclusie trekken dat het klassieke model voor biobased materialen, waar grondstoffen en processen divers en veranderlijk zijn, niet altijd ideaal is. Volgens Martijn Zieverink, lector Biobased Transities, hebben flexibele, kleinschalige productie-eenheden grote potentie. Deze kunnen prima bestaan naast de klassieke, grootschalige processen en bieden een aantal belangrijke voordelen:

• Flexibiliteit in grondstofgebruik: kleinschalige processen kunnen gemakkelijker inspelen op schommelingen in de beschikbaarheid en samenstelling van seizoensgebonden of lokale biogrondstoffen.
• Flexibiliteit in product: kleinschalige processen kunnen gemakkelijker inspelen op vragen uit de markt.
• Snellere innovatiecycli: nieuwe producten kunnen sneller worden ontwikkeld en geïmplementeerd zonder grootschalige fabrieksaanpassingen.
• Lagere investeringsdrempel: kleinschalige installaties zijn minder kapitaalintensief en daarmee toegankelijker voor scale-ups of bestaande MKB-bedrijven, waardoor de biobased transitie toegankelijker wordt.

Intussen zijn er meerdere goede voorbeelden te noemen van biobased materialen die voordeel hebben van discontinue (dus níet ‘altijd aan’) en modulaire processen, zoals fermentatieprocessen (voor ethanol of PHA/PHB-productie) en de productie van myceliumgebaseerde isolatiematerialen.

Kostenefficiënt

Hoe geschikt andersoortige processen in de materialentransitie ook zijn, ze zullen niet in alle situaties passen. Martijn benadrukt dat de te volgen strategie van productie en opschaling erg situatieafhankelijk is. Door de nadruk te leggen op flexibiliteit en schaalbaarheid worden andere scenario’s aantrekkelijker. Tegelijkertijd beseft hij dat nieuwe modellen economisch gezien niet gelijk kostenefficiënt zijn en daarmee geen 1-op-1 alternatief voor fossiel gebaseerde productieprocessen. Naast verdere optimalisatie van de processen spelen andere manieren van samenwerking een rol en vooral ook hoe prijzen van producten in het huidige economische systeem berekend worden.

Bedrijven en organisaties die worstelen met dergelijke vraagstukken zijn altijd van harte uitgenodigd om contact op te nemen en samen met ons bij te dragen aan de ontwikkeling van een duurzame toekomst.