Nieuw onderzoek toont hoe je het potentieel van nieuwe groene technologiën kan beoordelen. Een prospectief milieu en techno-economisch beoordelingskader werd ontwikkeld.
Op ons pad naar een duurzamer productie- en consumptiepatroon hebben we nood aan nieuwe technologieën. Deze technologieën hebben niet enkel een lage milieu-impact, ze moeten ook een lage kostprijs hebben om te vermijden dat duurzaamheid enkel voor een beperkte groep is weggelegd, waardoor de totale milieu-impact gering blijft. Om én een lage milieu-impact én een lage kostprijs te garanderen is het belangrijk dat deze technologieën tijdig geanalyseerd worden. In een vroeg stadium in de ontwikkeling van een nieuwe technologie is het namelijk nog vrij eenvoudig om een technologie aan te passen en te optimaliseren. Hoe verder de technologie ontwikkeld wordt, hoe moeilijker verdere aanpassingen worden. Op een vroeg stadium is er echter nog maar weinig geweten over hoe de technologie er finaal zal uitzien. Dit maakt het moeilijk om een accurate inschatting te maken van de toekomstige kostprijs en milieu-impact. Om een betrouwbare analyse van de kosten en milieu-impact te kunnen maken tijdens elk stadium van technologie-ontwikkeling werd een methodologisch kader ontworpen. Dit kader omvat verschillende inschattingstechnieken en vuistregels die het mogelijk maken een breed gamma van innovatieve technologieën te analyseren.
Dit kader volgt de stappen van een geïntegreerde milieu- en techno-economische analyse. Deze bestaat uit een technologie-analyse die resulteert in de massa- en energiebalans van het proces. Op basis van deze massa- en energiebalans kan dan de productiekost en verwachte winst berekend worden. Om een inschatting te kunnen maken van de milieu-impact van een product is het belangrijk om heel de levenscyclus mee in rekening te nemen. Zo wordt er voorkomen dat een lage milieu-impact in de productiefase overgecompenseerd wordt door een zeer vervuilende afvalfase. Aan de hand van verschillende databases, zoals ecoinvent, kunnen deze achterliggende data gelinkt worden aan de massa- en energiebalans van het process en kan ook de milieu-impact volgens een breed gamma aan indicatoren berekend worden.
Tijdens een vroeg stadium van technologie-ontwikkeling is er nog niet veel informatie bekend. Hierdoor is het moeilijk om al een kwantitatieve inschatting te maken van de kostprijs en het milieu-impact. Deze kwantitatieve inschatting is echter nog niet nodig in dit stadium. Veel belangrijker is dan een eerste inschatting van de belangrijkste pijnpunten van een nieuwe technologie. Deze informatie kan de technologie-ontwikkelaars helpen de technologie te optimaliseren vanuit een economisch en milieuperspectief. Voor deze inschatting kan er met een kleurencode en matrixstructuur gewerkt worden. Hier wordt bijvoorbeeld aangegeven of een processtap energie-intensief zal zijn of niet.
In een volgend stadium van technologie-ontwikkeling worden de eerste laboratoriumtesten uitgevoerd. Op dit moment wordt ook de eerste kwantitatieve informatie beschikbaar. Het is echter niet mogelijk om bijvoorbeeld de energieconsumptie van deze laboratoriumdata lineair op te schalen. Hiervoor zijn stroomlijntechnieken nodig. Met deze stroomlijntechnieken kunnen thermodynamische berekeningen, data van gelijkaardige mature technologieën en algemene industrie-gemiddelden gebruikt worden. Ook deze berekeningen dienen eerder om de pijnpunten en verbeteringsmogelijkheden weer te geven en niet om een exacte inschatting van de mature productiekost en milieu-impact te maken.
In de volgende stadia van technologie-ontwikkeling zal de nieuwe technologie op demonstratieschaal en pilootschaal geproduceerd worden. De hieruit voortkomende data zullen al betrouwbaarder zijn, maar een opschaling naar een industriële schaal blijft nog steeds nodig. In een finaal stadium komt de technologie op de markt en kunnen de reële data gebruikt worden voor het bepalen van de werkelijke productiekost en milieu-impact.
Als de impact van een technologie tijdens een vroeg stadium bepaald wordt, is het belangrijk om de gevoeligheid van de resultaten te testen. Wat zijn de belangrijkste parameters en wat gebeurt er als deze veranderd zouden worden? Deze extra analyses geven belangrijke informatie als de resultaten een hoge onzekerheid hebben en zijn onontbeerlijk in een vroeg stadium van technologie-ontwikkeling.
Aan de hand van dit methodologisch kader kan de kostprijs en milieu-impact van een nieuwe technologie berekend en geöptimaliseerd worden vanaf een vroeg ontwikkelingsstadium. Het aangeven van de pijnpunten is niet alleen voor technologie-ontwikkelaars interessant, ook op beleidsniveau kan deze informatie relevant zijn. Zo kan nieuw onderzoek gestimuleerd worden en kan er aangegeven worden wanneer verder onderzoek op bepaalde aspecten onontbeerlijk is. Hierdoor kunnen nieuwe technologieën sneller in de markt geïntroduceerd worden en kan er beter gemonitord worden of onze nieuwe groene technologieën ook daadwerkelijk bijdragen aan een duurzamere samenleving.
Meer informatie kan teruggevonden worden in Thomassen, G., Van Dael, M., Van Passel, S., You, F. (2019). How to assess the potential of emerging green technologies? Towards a prospective environmental and techno-economic assessment framework, Green Chemistry 21, 4868-4886 of door Gwenny Thomassen te contacteren (Dit e-mailadres wordt beveiligd tegen spambots. JavaScript dient ingeschakeld te zijn om het te bekijken.)