Wafilin en Avebe zijn Water Innovator of the Year 2021

De samenwerking van membraanexpert Wafilin en aardappelzetmeelproducent Avebe leverde een innovatie op die een doorbraak betekent in concentratieprocessen. Beide bedrijven zijn dan ook verkozen tot Water Innovator of the Year 2021. Inmiddels kijkt Wafilin ook naar toepassingen in andere branches die nu nog indampen.

Het DuCam-project, dat aardappelsap duurzaam concentreert, was volgens jury en publiek van het Watervisie platform de innovatie met de meeste impact. ‘De combinatie van het doorzettingsvermogen van Avebe en de intensieve proceskennis van Wafilin leidde tot een samenwerking die grote stappen zet in energiebesparing en waterterugwinning’, aldus de jury. ‘Deze innovatie is niet alleen relevant voor Avebe, maar ook voor heel veel vergelijkbare scheidingsprocessen. Wafilin en Avebe zijn daarom een terechte Water Innovator of the Year.’

Avebe en Wafilin namen het tijdens de verkiezing op tegen VSGM, dat rioolslib omzet in een grondstof voor de cementindustrie en MEZT, dat bipolaire elektrodialyse inzet voor het afscheiden van ammoniak en grondstoffen uit mest.

Juryleden Niels Groot (Dow Terneuzen), Roy Tummer (VEMW), Jan Willem Mulder (Evides Industriewater) en Duska Disselhoff (AquaVentures) hadden de zwaarste stem in de verkiezing. Maar ook het online publiek kon zijn stem uitbrengen.

DuCam

Wafilin en Avebe bedachten samen een duurzame alternatieve route voor indampen. Het Ducam-proces, wat staat voor Duurzaam Concentreren van Aardappelsap met Membranen, gebruikt membraantechnologie om aardappelsap te concentreren. Daardoor is veel minder energie nodig voor eiwitwinning en indamping.

Kandidaten Water Innovator of the Year 2021 bekend

Dat watertechnologie grensoverschrijdend is, bewijzen de drie kandidaten voor de Water Innovator of the Year-verkiezing 2021. De innovaties worden onder meer ingezet in de aardappelindustrie, bij het winnen van ammoniak uit mest en voor de productie van een duurzaam alternatief voor cement. Tijdens het congres Watervisie op donderdag 11 februari pitchen de innovators van Wafilin (DuCam), Mezt (elektrodialyse) en VSGM (Mid Mix) de technologieën.

DuCam

Bioraffinage, het terugwinnen van waardevolle producten uit landbouwgewassen, is uitdagend omdat de gewassen vaak veel water bevatten. Dat water maakt de te verwerken volumestroom groter dan nodig en de processen om producten te winnen energie-intensief. Dit geldt in het bijzonder voor de winning van eiwit uit zetmeelaardappelen bij Avebe.

Een zetmeelaardappel bestaat voor 75 procent uit water waarin eiwit is opgelost: aardappelsap. Avebe scheidt het eiwit af door het aardappelsap te verhitten. Het resterende sap dampt men vervolgens in tot Protamylasse, een product met zouten en aminozuren. Bij Avebe in Ter Apelkanaal betekent dit dat jaarlijks ongeveer één miljard liter aardappelsap aan de kook wordt gebracht en ingedampt.

Wafilin en Avebe bedachten samen een duurzame alternatieve route: het Ducam-proces, wat staat voor Duurzaam Concentreren van Aardappelsap met Membranen. Me behulp van membraantechnologie concentreert Avebe het aardappelsap zodat veel minder energie nodig is voor de eiwitwinning en indamping.

In het verleden is membraantechnologie wel toegepast in de zetmeelindustrie, maar met beperkt resultaat door het sterk vervuilende effect van het aardappelsap op de membranen. Dit maakte de technologie economisch niet aantrekkelijk. Het lukte Wafilin na meerdere jaren pilotonderzoek om de juiste membranen te vinden en de optimale procesvoering en membraanreiniging te ontwikkelen. Nieuw is hierbij de toepassing van de combinatie van ultrafiltratie en omgekeerde osmose in de zetmeelindustrie en een procesregeling die ontwikkeld is waardoor met name de ultrafiltratie veel minder gevoelig is vervuiling, waardoor een hogere concentratiefactor bereikt kan worden : Hierdoor wordt bij de eiwitwinning en indamping 30% energie bespaard, resulterend in 13.000 ton minder CO2 emissie per jaar en wordt bovendien jaarlijks 400.000 m3 water uit de aardappel geschikt gemaakt voor hergebruik als proceswater in de fabriek. Binnen Avebe wordt inmiddels toepassing van de DUCAM-technologie op andere productielocaties voorbereid.  Ook bij andere bioraffinage processen is er een groot energie- en waterbesparingspotentieel bij toepassing van deze technologie.

Mezt

Ruim veertig procent van de stikstofemissie in Nederland is afkomstig van de veeteelt. De ammoniak in de mest van koeien en varkens is een goede meststof maar vormt ook een probleem. In de stal, in de opslag en bij aanwending van dierlijke mest vind er veel stikstofemissie plaats. De startup Mezt gebruikt de door de TU Delft voor de watersector ontwikkelde membraan elektrodialyse-technologie om ammoniak te extraheren uit mest.

Mezt ontwikkelde een oplossingstrein die uit dierlijke mest mineralenconcentraten van fosfaat, kalium en stikstof (ammoniak) produceert. Dit reduceert de emissie van ammoniak sterk terwijl het ook nuttige kunstmestvervangers produceert. Een sleutelrol is weggelegd voor elektrodialysetechniek met selectieve membranen. In tegenstelling tot traditionele technologieën hoeft de mest niet te worden verwarmd of met chemicaliën bewerkt. Evenmin wordt de mest door de membranen geperst, maar stroomt deze erlangs. Hierdoor omzeilt deze techniek het probleem van verstopte membranen en gebruikt het relatief weinig energie.

Zoals gezegd komt de elektrodialyse-techniek uit de koker van de TU Delft. Daar lukte het de onderzoekers al om 99 procent van de stikstof uit rejectiewater van een waterzuivering terug te winnen. De stap naar elektrodialyse in dierlijke meststromen lijkt nu de ideale toepassing van deze techniek. Met name omdat de stikstofcrisis momenteel vele economische ontwikkelingen tegenhoudt.

Het voordeel voor de veehouders is echter veel groter. Die kunnen voor ieder gewas, grond en seizoen ‘bio-based’ mest op maat maken. Er zijn ook financiële voordelen aan het terugwinnen van nutriënten uit mest. Veehouders kunnen namelijk de afvoerkosten van mest en de inkoopkosten van fossiele kunstmest sterk reduceren.

Momenteel bouwt Mezt een set modulaire prototypes voor inzet bij technologisch vooruitstrevende waterschappen en veehouders. De innovator verwacht in 2021 de eerste commerciële productlijn op te leveren.

Mid mix

Nu wordt slib nog verwerkt in verbrandingsovens, gecomposteerd of gestort, met CO2-uitstoot of vervuiling tot gevolg. Door slib te verwerken met de technologie van VSGM ontstaat een nieuw materiaal dat als grondstof te gebruiken is in de bouwindustrie. Naast zeer lage CO2-uitstoot heeft deze technologie als enige bijna geen stikstofuitstoot.

VSGM biedt met de zogenaamde MID MIX-technologie een alternatief voor slibeindverwerking. Na verwerking van ontwaterd zuiveringsslib in de MID MIX-installatie resteert een fijn wit poeder: Neutral. Neutral is te gebruiken in een breed scala van toepassingen in de bouw en kan in bepaalde producten cement geheel of gedeeltelijk vervangen. Ook is het geschikt voor bodemstabilisatie in de bouw en bij de wegenbouw.

MID MIX is een fysisch-chemisch stollingsproces waarbij diverse stoffen op moleculair niveau reageren met calciumoxide. Daardoor ontstaan nieuwe verbindingen waarmee wordt voorkomen dat de schadelijke stoffen uit de slibben uitlogen of op een andere manier het milieu aantasten.

Hoewel de techniek al in het buitenland wordt ingezet, wilde Attero de continuïteit van het verwerkingsproces vergroten. VSGM paste de bestaande installatie aan voor de verwerking van grotere hoeveelheden slib en de specifieke eigenschappen van Nederlands slib. De lifecycle analysis (LCA) die inmiddels ook is uitgevoerd, leverde gunstige cijfers op. De organische componenten binden zich chemisch met het calciumoxide tot calciumcarbonaat waardoor de CO2-uitstoot bijna nul is. En de uitstoot van stikstofoxides is zelfs onder de detectiegrens. SGS is momenteel bezig met formele certificering van de Neutral tot een bouwstof (beton, asfalt en mortel toepassingen). Er is ook een gezamenlijke project met het Belgische Carmeuse om Neutral te gebruiken voor het binden van CO2, afgevangen uit industriële processen, in een nieuw bouwproduct (Neutral+). Deze toepassing zou Neutral en MID MIX nog eens een extra gunstige milieuscore opleveren, zonder dat toepassingsmogelijkheden worden aangetast.

Er is inmiddels een aanzienlijke structurele vraag naar de gecertificeerde Neutral van VSGM. De cementindustrie gebruikt al calciumcarbonaat in het zogenaamde rauwe meel, dat met klinker wordt gemengd tot Portland cement. Ook daar lopen gesprekken over een groene toepassing.

AquaVest is Water Innovator of the Year 2020

Het algoritme dat investeringsbeslissingen in de waterketen ondersteunt AquaVest is Water Innovator of the Year 2020. De vakjury was onder de indruk van de holistische benadering van Frontier Ventures, dat AquaVest ontwikkelde. Behalve kostenbesparingen tot twintig procent, toont de software ook wie, wanneer en hoeveel moet investeren. Dat is een goede basis voor meer samenwerking in de waterketen.

Om weloverwogen keuzes te kunnen maken, ontwikkelde Frontier Ventures een algoritme dat de variabelen en afhankelijkheden binnen de waterketen doorrekent en vertaalt naar investeringsbeslissingen. De ervaring van Duska Disselhoff van Frontier Ventures met complexe systemen zoals de waterketen stond aan de basis van het algoritme dat ze AquaVest noemde.

‘Om de waterzekerheid ook in de toekomst te borgen, zullen de publieke en private partijen nu al moeten nadenken over noodzakelijke investeringen in het watersysteem’, zegt Disselhoff. ‘Grote uitdaging daarbij is dat het systeem op microniveau al complex kan zijn. Laat staan dat ze het overzicht op gebiedsniveau hebben. Het algoritme dat wij ontwikkelden, kan dat overzicht wel bieden. Het houdt daarbij rekening met zowel economische als ecologische belangen.’

Water Innovator of the Year

Tijdens het congres Watervisie 2020 pitchten drie kandidaten voor de Water Innovator of the Year-verkiezing. Naast AquaVest lieten ook Vivimag en Zero Brine zien hoe zij de waterketen kunnen verduurzamen. Vivimag door het mijnen van vivianiet en Zero Brine door het scheiden van zouten in brijn.

Sponsh verkozen tot Water Innovator of the Year 2019

Sponsh is donderdag 14 februari tijdens het Watervisie congres verkozen tot Water Innovator of the Year 2019. Kijkend naar hoe de natuur werkt in droge kustgebieden, ontwikkelden onderzoekers van de Technische Universiteit Eindhoven een temperatuurgevoelig, slim textiel dat s’ nachts water uit de lucht haalt om dit overdag weer vrij te laten.

De vezels trekken samen en persen het water uit als een spons. Voorlopig onderzoek toont aan dat het materiaal in staat is om elke cyclus water te absorberen en af te geven over driemaal het eigen gewicht. Door de huidige resultaten te extrapoleren, wordt verwacht dat één vierkante meter tot 1,3 liter per dag zal produceren.

Kurt Hamming: ‘Je kunt hiermee bijvoorbeeld bomen en planten van water voorzien, maar er zijn ook heel andere toepassingen mogelijk zoals vochtregulatie bij airco’s. De Wageningen Universiteit stelde voor het doek in te zetten voor het ontvochtigen van kassen. Het is zelfs mogelijk het textiel in een kist te stoppen om er drinkwater mee te maken. Inmiddels is het materiaal opgeschaald van een vierkante centimeter voor de proof of concept naar een demonstratie van vijftig vierkante centimeter. > Lees hier een wat uitgebreider artikel over Sponsh.

Voor de Water Innovator of the Year zijn we op zoek gegaan naar innovatieve bedrijven, start-ups of overheidsinstellingen die innovatie, duurzaamheid, publiek-private samenwerking hoog in het vaandel hebben staan. We zochten naar innovaties die het gebruik van (industrie)water goedkoper, duurzamer of efficiënter maken. Daarbij kijken we niet alleen naar technologie, maar ook naar samenwerking binnen de waterketen.

Sponsh nam het op tegen Industriewater Eerbeek en Metal Membranes.

Kandidaten Water Innovator of the Year 2019 bekend

Industriewater Eerbeek, Metal Membranes en Sponsh zijn de drie kandidaten die op 14 februari zullen strijden om de titel: Water Innovator of the Year 2019.

Tijdens het Watervisie congres zullen zij een pitch geven over hun innovaties, waarna de jury én het publiek de uiteindelijke winnaar kiest. Lees nu alvast de achtergrond van de kandidaten.

Water Innovators gezocht

De Water Innovator of the Year verkiezing is een onderdeel tijdens het Watervisie congres. We gaan op zoek naar innovatieve bedrijven, start-ups of overheidsinstellingen die innovatie, duurzaamheid, publiek-private samenwerking hoog in het vaandel hebben staan. We zoeken naar innovaties die het gebruik van (industrie)water goedkoper, duurzamer of efficiënter maken. Daarbij kijken we niet alleen naar technologie, maar ook naar samenwerking binnen de waterketen.

De genomineerden voor de award zullen tijdens Watervisie 2019 tijdens een pitch hun innovatie tonen aan het publiek. Uiteindelijk bepaalt een vakjury, samen met het publiek en de internetstemmers de uiteindelijke winnaar.

Wilt u zich inschrijven voor de verkiezing: Waterinnovator of the Year 2019, stuur dan een mail naar de organisatie. Ook als u tips heeft of bedrijven, personen of innovatieve samenwerkingsverbanden wilt voordragen, kunt u een mail sturen.

water-innovator-of-the-year-2018-300

PHARIO is Water Innovator of the Year 2018

nr0_9047Tijdens haar pitch was innovatiemanager van het Phario-project Etteke Wypkema in het zwart gekleed. Op die manier nam ze symbolisch afscheid van het oude lineaire gedachtegoed. ‘Waterschappen zijn onderdeel van een circulaire economie waarin rioolwater de basis is van waardevolle grondstoffen.’ Niet geheel toevallig toonde ze daarna een door een kunstenares ontworpen urn gemaakt van PHA, een afbreekbare polyester dat bacteriën kan produceren uit rioolwater. Een mooi voorbeeld hoe PHA is te verwerken in producten die tot nog toe vooral het milieu belastten. De toenemende zorgen om microplastics maakt de impact van de innovatie extra groot. Want anders dan traditionele kunststoffen, is PHA volledig bio-afbreekbaar.

Het Phario-project produceerde al succesvol PHA en is nu klaar voor opschaling. De gezamenlijke inspanningen van vier waterschappen en partners leidde tot een succesvolle productie tegen een concurrerende kostprijs. Nu staat de innovatie voor een opschaling en zoeken de partners naar partijen die het aandurven bio-PHA te vercommercialiseren.

Finalisten Water Innovator of the Year 2018 bekend

De drie finalisten voor de Water Innovator of the Year 2018 zijn bekend. De elektrocoagulatie-flocculatie-flotatie installatie van NOAH, het PHARIO bioplastics-project en de FractioMate strijden om de eer. De drie innovators verzorgen een pitch tijdens het Watervisie Congres 2018 dat op 15 februari wordt gehouden in het ICDuBo Rotterdam.

De uitdagingen voor de industriële watersector zijn groot. Door klimaatverandering en een snelle groei van de wereldbevolking neemt de druk op schoon water, maar ook op energie en grondstoffen toe. De drie finalisten leveren alle drie op hun eigen manier een bijdrage aan het vervullen van de taak van de industrie om zijn afvalwater of proceswater zo goed mogelijk te zuiveren.

 

NOAH

Het idee van elektrocoagulatie is niet geheel nieuw. Men zet een spanning op een tweetal elektrodes waardoor aan de kant van de elektrode ijzer- of aluminiumionen vrijkomen en aan de kathodezijde waterstofgas en hydroxylionen. De ionen reageren tot metaalhydroxiden die colloïdale deeltjes en vervuilingen insluiten tot een slibmassa. Daardoor kunnen de meeste negatief geladen deeltjes zoals bacteriën en organische vervuilingen worden afgevangen, alsook fosfaten, zwarte metalen, fluoriden en cyaniden. Het bijzondere van het ontwerp van NOAH Water Solutions is dat men de vorming van waterstofgas in de reactor maximaal benut om het gevormde slib naar boven te stuwen, maar ook om emulsies te breken. Op deze manier gebruikt men de zwaartekracht om het slib binnen een half uur te scheiden van het gezuiverde water. Kijk hier voor meer informatie.

 

Fractiomate

Het is soms lastig en tijdrovend om ongewenste stoffen in water te detecteren, helemaal als het om zogenaamde microvervuilingen gaat. Jeroen Kool ontwikkelde samen met Marja Lamoree en Timo Hamers (VU) in samenwerking met Spark-Holland een apparaat dat razendsnel duizenden verschillende stoffen in een watermonster via chromotografie kan opdelen, ook wel nanofractioneren genoemd, op basis van hun chemische eigenschappen: De FractioMate. Kool: ‘Groepjes van stoffen komen dan in een eigen nanofractie terecht. Als je die nanofracties vervolgens direct doormeet met behulp van toxicologische tests en chemische technieken, ook wel high throughput effect directed analysis (HT EDA) genoemd, kun je veel preciezer nagaan welke vervuilende stoffen in het water zitten dan wanneer je het watermonster als geheel analyseert, of als slechts enkele fracties.’ Klik hier voor meer informatie.

 

PHARIO

Polyhydroxyalkanoaten (PHA’s) zijn afbreekbare polyesters die 150 verschillende monomeren kunnen vormen en zo in vele kunststofproducten kunnen worden verwerkt. Het mooie is dat bacteriën deze duurzame plastics kunnen maken uit het slib van een rioolwaterzuivering. Het Phario-project produceerde al succesvol PHA en is nu klaar voor opschaling.

In 2015 en 2016 bewezen vier waterschappen en partners in een tien maanden durend pilotproject op de rioolwaterzuivering in Bath dat ze PHA konden maken. Sterker nog: de kunststof bleek betere eigenschappen te hebben dan de commercieel verkrijgbare PHA. Met name de consistente thermische en mechanische eigenschappen maken het materiaal geschikt voor de productie van vezels of voor een hogere kwaliteit polymelkzuur, wat weer een duurzaam alternatief is voor polyetheen. Kijk hier voor meer informatie.

Waterinnovator of the year

Pathema heeft met haar Industrial Vortex Generator (IVG) op donderdag 16 februari de verkiezing Water Innovator of the Year gewonnen. De Water Innovator of the Year waar het Watervisie platform naar op zoek is, moet de industrie helpen bij de uitdaging om water op een ecologisch en economisch verantwoorde manier te winnen, (her)gebruiken en lozen.

Koelwaterbehandeling zonder chemicaliën

watervisie17Pathema ontwikkelde het IVG-CoolWater – Industrial Vortex Generator – systeem. Dit is een chemicaliënvrije oplossing voor het voorkomen van kalk en ijzeraanslag, scaling en biologie in koel- of productieprocessen. Het principe is gebaseerd op de verandering van het kalkkristal dat plaatsvindt op het moment dat het kalkhoudende water door een drie dimensionale draaikolk gaat. Deze draaikolk komt tot stand door het gebruik van de gepatenteerde Vortex generator. In combinatie met een UV-C straling-techniek ontstaat een chemicaliën vrije waterbehandeling en is het spuiwater herbruikbaar.

De winnaar is bepaald door de jury (verdeelt 60 punten), de bezoekers van het Watervisie congres (20 punten) en internetstemmen (20 punten). De jury, bestaande uit Jan Post (Wetsus), Henri Spanjers (TU Delft), Jan-Willem Mulder (Evides) en Jens Potreck (Pentair) noemde de vortex generator ‘een inmiddels in de praktijk bewezen technologie die een hoge impact heeft op het chemicaliënverbruik in de waterbehandeling. De combinatie van een vortex en uv-c voorkomt een groot aantal problemen in watersystemen.’

De andere kandidaten waren Power-to-protein van Willy Verstraete en Neo-alginaat van RoyalHaskonigDHV. Verstraete houdt zich bezig met de productie van hoogwaardige eiwitten uit restwaterstromen. Het microbiële proces kan, door de voeding en procesparameters te veranderen, ook vetten of andere speciale stoffen maken.
Alginaat is een hydrofiel polymeer dat normaal gesproken wordt gewonnen uit zeewier. De papier- en kartonindustrie gebruikt alginaat als coating zodat inkt zich goed over het papier verspreidt. Nu wil het toeval dat Nereda slibkorrels alginaat-achtig polysacharide (ALE) produceren, maar de onderzoekers noemen het ook wel Nereda Opgewekt (NEO) alginaat.

Platform

De Water Innovator of the Year en het Watervisie congres zijn onderdeel van het Watervisie platform (www.watervisie.com): een samenwerkingsverband van de vakbladen Petrochem en Utilities en industriewaterexpert Evides Industriewater.