Als je je bioproduct 100% duurzaam maakt, kan het veel te duur zijn om te produceren. Als je het minder milieuvriendelijk maakt, jij mag, op een gegeven moment, uiteindelijk een haalbaar product hebben dat op marktvoorwaarden kan concurreren. Maar is het nog wel houdbaar?

Dit evenwichtsspel is heel reëel voor veel bedrijven die biochemicaliën produceren; dat zijn chemicaliën die worden geproduceerd uit biomassa in plaats van aardolie, waar chemicaliën conventioneel van worden gemaakt.

Nutsvoorzieningen, een groep wetenschappers gespecialiseerd in zogenaamde techno-economische analyse (TEA) en levenscyclusanalyses (LCA's) heeft een raamwerk bedacht om dit evenwicht te vergemakkelijken. Het raamwerk is belangrijk om weloverwogen beslissingen te nemen, legt Adjunct en eerste auteur uit achter een recente studie in Trends in biotechnologie , Ólafur Ögmundarson:

"Door economische en milieueffecten te combineren in één monetaire score, kunnen we de afwegingen tussen deze twee indicatoren meten bij het beoordelen van de duurzaamheid van biochemicaliën of biochemische processen. Dit is noodzakelijk, omdat biochemicaliën niet standaard duurzaam zijn omdat ze biobased zijn, " hij zegt.

Ólafur Ögmundarson, nu Adjunct aan de Universiteit van IJsland, is voormalig Senior Sustainable-Innovation Manager bij The Novo Nordisk Foundation Centre for Biosustainability bij DTU, waar hij en zijn DTU-medewerkers het meeste van dit onderzoek deden.

De last verschuiven

Met dit raamwerk onderzoeks- en ontwikkelingseenheden, zowel bij universiteiten als bij bedrijven, kunnen de werkelijke duurzaamheid van biochemicaliën beoordelen en de prestaties optimaliseren, zowel vanuit milieu- als economisch oogpunt.

In principe, het raamwerk kan worden gebruikt om hotspots te vinden, of bijzonder problematische stappen, in het productieproces en help het bedrijf de last op de balans te verleggen om de gouden plek te vinden waar economie en duurzaamheid elkaar overtreffen.

"Er is veel te winnen door beide methodieken toe te passen voor een echt duurzame toekomst, omdat we allemaal chemicaliën en hun verschillende toepassingen nodig hebben. We hebben ze gewoon nodig om duurzaam te zijn!"

Nuttig in de vroege ontwikkelingsfase

Dit raamwerk maakt het mogelijk om duurzame biochemicaliën te ontwikkelen door de juiste biomassa-input te kiezen, fermentatieproces, stroomafwaartse processen enz. voor een bepaalde bioverbinding.

Zonder in een vroeg ontwikkelingsstadium zowel de ecologische als de economische duurzaamheid te beoordelen, bedrijven kunnen eindigen met een aantal grote schade stappen die, of zou moeten, worden geëlimineerd.

"Het raamwerk zou kunnen aantonen dat het in een vroeg ontwikkelingsstadium mogelijk is om een ​​bepaalde productiestap te optimaliseren om het hoogste rendement op de investering te krijgen en tegelijkertijd de laagste milieueffecten te veroorzaken. Dit raamwerk is een manier om de volledige impact van een product of proces – niet alleen kijken naar economie of duurzaamheid, wat helaas nogal gebruikelijk is tegenwoordig."

Geld praat

Om een ​​TEA-LCA-beoordeling te maken en te eindigen met een monetaire enkele score voor een bepaald bioproduct, de onderzoekers moesten milieueffecten vertalen naar een geldwaarde om economie- en duurzaamheidsfactoren direct te kunnen vergelijken. Dit is noodzakelijk, Ólafur Ögmundarson legt uit:

"Laten we een voorbeeld nemen. In een laboratorium wordt een nieuw molecuul ontwikkeld. Het vertoont een groot marktpotentieel, en de economische indicator is, daarom, Goed. Dit is ondanks dat veel energie, giftige chemicaliën en water worden gebruikt in het productieproces. Omdat deze inputs goedkoop zijn, ze hebben geen invloed op de economische indicator. Maar ze hebben een enorme negatieve impact op het milieu. Dus, de milieu-indicatoren moeten worden omgezet in geld om gelijk te tellen in het kader."

De duivel zit in de details

Helaas, dit raamwerk is niet 'plug-and-play' voor gewone mensen en vereist nog veel kennis over TEA en LCA.

"Om een ​​online tool te maken die iedereen kan gebruiken, zou natuurlijk, wees ideaal, maar het is ook niet gemakkelijk. De duivel zit in de details. We moeten de geschatte benodigde materialen en energie-input en -output voor de verschillende processtappen kennen. Dus, op basis van de huidige opzet van het raamwerk, individuele gevallen moeten onafhankelijk worden beoordeeld."

Vooruit gaan, de onderzoekers hopen dit raamwerk verder te ontwikkelen. Dit omvat het verkennen van andere manieren om milieuschade te verzilveren en uit te breiden welke kosten in de berekeningen worden meegenomen.

"We moeten een manier vinden om de sociale pijler van duurzaamheid in het kader op te nemen; de rechten van werknemers, Arbeidsvoorwaarden, salaris enz. en we zouden graag samenwerken om het raamwerk verder te ontwikkelen. Dit geldt zowel voor onderzoekers als voor bedrijven, " concludeert hij.