Prokris

Efficiëntere suikerwinning dankzij nieuwe technologie

ProKris Technologies uit Wageningen ontwikkelt een nieuwe, energiezuinige technologie waardoor de kristallisatie van suiker veel efficiënter verloopt. De nieuwe technologie maakt het mogelijk om suiker uit afvalstromen te winnen. 

Door het vervallen van het suikerquotum in de Europese Unie, mag iedereen sinds 2017 zoveel suiker produceren als hij wil. De groei van de economie, de hervorming van het gemeenschappelijk landbouwbeleid, de stijgende energieprijzen en de toenemende vraag naar verduurzaming en daarmee een verwachte vraag naar suiker, biedt kansen voor de (Europese) boeren.

Traditionele suikerwinning duur

Traditioneel wordt suiker gewonnen uit suikerbieten. Suikerbieten zijn gemakkelijk te verbouwen en zijn geschikt als voedsel en veevoer. Suiker wordt steeds vaker gebruikt als grondstof voor chemicaliën en (bio)plastics. Het extraheren van suiker uit suikerbieten op de traditionele manier, kost erg veel energie. Gerrit Gerritsen, directeur van IPSS Engineering, legt uit: ‘Na de suikerbietenteelt worden de suikerbieten van het land naar een opslagplaats getransporteerd. Vandaaruit worden zij vervoerd naar een suikerraffinaderij. (In Nederland staan in totaal twee suikerraffinaderijen. Deze zijn sinds de opheffing van het suikerquotum zwaar belast.) De suikerbieten worden daar verwerkt en het sap wordt ingekookt. Suikerbieten bevatten meer dan 75% water. Tijdens het versnijdings- en kookproces komt dit water vrij. Het water moet worden uitgedampt om de suiker te laten kristalliseren. De brij die overblijft, wordt gecentrifugeerd om zo de witte suiker eruit te scheiden. De transportkosten van de waterrijke suikerbieten vanaf het land naar een raffinaderij zijn hoog’.

Innovatie biedt kansen voor lokale suikerwinning

In 2012 ontdekte professor Johan Sanders van de Wageningen Universiteit een nieuwe energiezuiniger manier om suiker te winnen door de anti-oplosmiddel kristallisatietechniek: ProKris. De nieuwe techniek zorgt niet alleen voor een veel efficiëntere manier van suikerwinning uit suikerbieten, maar biedt de mogelijkheid om suiker te onttrekken aan reststromen zoals bijvoorbeeld fruit- en groenteafval. Dankzij de nieuwe techniek kunnen reststromen optimaal worden benut en wordt de biobased economy bespoedigd. Prof. Sanders is een voorstander van kleinschalige processen dichtbij de boerderij. Door kleinschaliger te opereren, bijvoorbeeld door het plaatsen van een (tijdelijke) unit, neemt de innovatiesnelheid toe. De kapitaalkosten voor het plaatsen van een traditionele raffinaderij zijn gemiddeld 400 miljoen. De kosten voor een kleine unit komen neer op ongeveer 2,5 miljoen. De lagere kosten maakt het bouwen van een kleinschalige suikerraffinaderij aantrekkelijk voor bijvoorbeeld boerencoöperaties, grotere landbouwbedrijven etc. en ook voor bestaande suikerraffinaderijen die nu de bieten over grote afstanden moeten vervoeren.

Nieuwe technologie

ProKris is een innovatieve technologie om suiker te kristalliseren. Aan het sap van suikerbieten wordt een anti-oplosmiddel toegevoegd. Dit middel heeft de eigenschap dat het zich hecht aan water. De oplosbaarheid van suiker in water wordt hierdoor verlaagd. De kristallisatie van suiker kan bij relatief hoge waterconcentraties plaatsvinden. Doordat de viscositeit van het anti-oplosmiddel-, suiker-, watermengsel lager is dan een traditioneel suiker-watermengsel, kunnen de suikerkristallen worden geoogst zonder het zeer energie-intensieve proces van centrifugeren. Het anti-oplosmiddel kan uit het mengsel worden teruggewonnen en opnieuw worden gebruikt.

Voordelen van de innovatie

ProKris is een energiezuinig proces. Naar verwachting wordt er tot 50 procent minder energie gebruikt over de gehele keten dan in een traditionele raffinaderij. Door een ProKris-unit lokaal te plaatsen, kunnen de transportkosten teruggebracht worden met 80 procent. Door de unit in de nabijheid van het oorspronkelijke suikerbietenveld te plaatsen, is het mogelijk om mineraal houdende afvalstromen die bij de productie van suiker vrijkomen, te recyclen. Hierdoor is minder kunstmest nodig. De suiker die wordt gewonnen, is van dezelfde kwaliteit als suiker die wordt gewonnen op de traditionele manier. De kosten om de suiker te winnen liggen echter door de nieuwe techniek veel lager en biedt dus kansen voor de boeren om meer winst te maken. Bijkomend voordeel van de nieuwe techniek is dat suiker ook uit afvalstromen kan worden gewonnen.

Joint venture

IPSS Engineering en Cleantech Innovations hebben sinds 2016 een overeenkomst met de Wageningen Universiteit om de anti-oplosmiddelkristallisatie verder te commercialiseren. IPSS Engineering, gespecialiseerd in procestechnologie voor grote bedrijven, richt zich op het bouwen van de installatie en de engineering. Cleantech Innovations, ervaren in het opstarten en ontwikkelen van technologisch innovatieve bedrijven, richt zich op het optimaliseren van het proces en de commercialisering. 

Op de Wageningen Campus in de Technohal van IPSS is een proefopstelling ingericht. Gerritsen legt uit waaraan men op dit moment werkt. ‘Wij hebben een proefopstelling gebouwd met suikerbieten als uitgangsmateriaal. Wij testen de proefopstelling uitvoerig om de kwaliteit van suikerkristallen te optimaliseren. Naast het perfectioneren van de technieken voor suikerbieten, werken wij aan het optimaliseren van de output van andere gewassen en bijproducten. De volgende stap is het bouwen van een demo-unit en uiteindelijk de commercialisatie.’   

De Rijksoverheid voor Ondernemend Nederland (RVO) verleende ProKris de Joint Industry Program (JIP) subsidie. Dit is een subsidie voor nieuw toegepast R&D-onderzoek. Oost NL ondersteunde het project met een Innovatie Voucher.

Toekomstscenario

‘Wij werken samen met verschillende (inter-)nationale partners’, vertelt Eva van Mastbergen, technology manager van Cleantech Innovations. ‘Eén van de partners is Novifarm. Novifarm is aandeelhouder van SuikerUnie (de Nederlandse suikerproducent) en is een ervaren partij als het gaat om suikerbietenteelt en de implementatie van nieuwe technologieën. Het is de bedoeling dat de eerste commerciële ProKris-raffinaderij bij deze coöperatie in gebruik wordt genomen.’ 

Van Mastbergen: ‘Wanneer we naar de toekomst kijken van ProKris Technologies, zien wij vooral kansen. De innovatie zorgt voor een flinke kostenreductie, goede kwaliteit suiker en vult een gat in de markt’.  Gerritsen: ‘Wij krijgen informatieaanvragen van potentiële afnemers uit heel de wereld. Het doel op de korte termijn is co-financiers vinden om het ontwikkeltraject te versnellen en zo uit te groeien naar een groot bedrijf.’

Geïnteresseerd?
Kijk op www.prokris.nl of neem contact op met: 
G.J. Gerritsen, 
Of E. van Mastbergen,   

Tekst: Bertineke Boon (onderzoeker Christelijke Hogeschool Ede)