Designing a sustainable business case Patricia Osseweijer, - - PowerPoint PPT Presentation

Patricia ¡Osseweijer, ¡Department ¡of ¡Biotechnology, ¡Faculty ¡of ¡Applied ¡Sciences ¡

Designing ¡a ¡sustainable ¡business ¡case ¡

Drivers ¡for ¡transi2on ¡to ¡Biobased ¡Economy ¡

• Economic: ¡variable ¡prices ¡of ¡fossil ¡fuel ¡resources ¡
• PoliCcal: ¡energy ¡security ¡
• Environmental: ¡lowering ¡net ¡GHG ¡emissions ¡
• Demographic: ¡rising ¡populaCon ¡and ¡wealth ¡
• Agricultural: ¡rural ¡income ¡and ¡economic ¡development ¡
• Food: ¡add ¡sustainable ¡value ¡to ¡food ¡chain ¡

!me: ¡ ¡ ¡ ¡10 ¡million ¡year ¡ !me: ¡ ¡ ¡ ¡10-­‑ ¡100 ¡year ¡ sunlight ¡

recovery ¡ combusCon ¡ geological ¡ processes ¡

biomass ¡ ¡ CO2 ¡

photosynthesis ¡

fuels/chemicals ¡ geological ¡reservoirs ¡

• il ¡

refinery ¡ chemical ¡industry ¡

Petrochemical ¡Carbon ¡cycle ¡

Adapted ¡from: ¡Pronk, ¡2008 ¡

sunlight ¡

recovery ¡ combusCon ¡ geological ¡ processes ¡

biomass ¡ ¡ CO2 ¡

photosynthesis ¡

fuels/chemicals ¡ geological ¡reservoirs ¡

• il ¡

refinery ¡ chemical ¡industry ¡

Renewables ¡

Adapted ¡from: ¡Pronk, ¡2008 ¡

Cycle ¡Cme ¡= ¡1-­‑4 ¡year ¡ Balance ¡in ¡carbon ¡cycle! ¡

sunlight ¡

combusCon ¡

biomass ¡ ¡ CO2 ¡

photosynthesis ¡

Renewables ¡

Adapted ¡from: ¡Pronk, ¡2008 ¡

Biorefinery ¡

biofuels/chemicals ¡ sugars ¡

Industrial ¡Biotechnology ¡

Cycle ¡Cme ¡= ¡1-­‑4 ¡year ¡ Balance ¡in ¡carbon ¡cycle! ¡

nutrients

Biomass ¡u2lisa2on ¡

Food ¡& ¡Feed ¡ Biofuels ¡ Biochemicals ¡ ¡ & ¡Paints ¡ Biomaterials ¡ & ¡plasCcs ¡ Biopharma-­‑ ¡ ceuCcals ¡ agro-emissions (run-offs, N2O) C O

2

C ¡ H ¡ O

natural ¡gas ¡ ¡ ¡fuels ¡& ¡polymers ¡ crude ¡oil ¡

Mass ¡composi2on ¡& ¡energy ¡density ¡of ¡raw ¡material ¡and ¡products ¡

Energy ¡density ¡ increases ¡

global ¡produc2on ¡(MT/year) ¡ ¡ Fuels ¡ ¡2000 ¡(jet ¡300) ¡ Cement ¡3000 ¡(600 ¡MT ¡CO2) ¡ Food ¡ ¡4000 ¡(30-­‑50% ¡waste) ¡ Glass ¡ ¡120 ¡ PlasCcs ¡280 ¡ Steel ¡ ¡120 ¡(200 ¡MT ¡CO2) ¡

subsCtutes ¡

CO2 ¡

drop-­‑ins ¡ drop-­‑outs? ¡

biomass ¡ Sugars, ¡lacCc ¡ ethanol ¡ Adapted ¡from: ¡van ¡der ¡Wielen, ¡van ¡Breugel, ¡2011 ¡

new ¡products ¡

Adapted ¡from: ¡van ¡der ¡Wielen, ¡2011 ¡

palmitic acid glycerol sugars! methane butanol propionic acid! ethanol succinic acid citric acid p-xylene crude oil syngas

0.25

jetfuel/diesel!

0.5! 1.0! 1.1! 0.4!

CO2! biomass! lignine! methanol!

0.34! 0.3!

CO2,

Bioconstruction

¡ ¡ ¡

Cost ¡contribu2on ¡of ¡feedstock ¡

product ¡yield ¡ feedstocks ¡ products ¡

$660/ton ¡ $50..130*/ton ¡ $400/ton ¡ $6/ton ¡

$1600/ton ¡ $1200/ton ¡ ¡ ¡ ¡$400/ton ¡ $800/ton ¡ ¡ ¡ ¡$402/ton ¡ ¡ ¡ ¡

• nly ¡established ¡market: ¡ ¡

APEX ¡ENDEX ¡Woodpellets ¡~ ¡$130*/ton ¡

Cascade ¡Model ¡

Biofuels ¡& ¡Bioenergy ¡ Bulk ¡chemicals ¡ ¡ & ¡Performance ¡materials ¡ Food ¡& ¡Feed ¡ Pharma ¡ ¡ & ¡fine ¡chemicals ¡ Residues ¡for ¡ ¡ high ¡volume ¡ products ¡ Biomass ¡for ¡ high ¡value ¡ products ¡

Inves2ga2ng ¡process ¡routes ¡

Adapted ¡from: ¡M. ¡Villafranca, ¡P. ¡Osseweijer, ¡2014 ¡ ¡

Crea2ng ¡a ¡business ¡case ¡

Environmentally ¡efficient! ¡

Adapted ¡from: ¡van ¡Breugel ¡2013, ¡Corbion ¡ ¡

Business ¡Case ¡ CompeCtor ¡Analysis ¡ Economic ¡Model ¡ Strategic ¡Insights ¡

Market ¡input ¡

Volume ¡development ¡ Sales ¡price ¡levels ¡ Target ¡customers ¡ Regulatory ¡affairs ¡ Market ¡segments ¡ ¡ Product ¡selecCons ¡ CAPEX ¡& ¡OPEX ¡esCmates ¡ Scalability ¡(pilot) ¡ IP ¡protecCon ¡ Reactor ¡/ ¡DSP ¡choices ¡ Process ¡development ¡

Technology ¡Input ¡

Overall ¡impact ¡analysis ¡

ProducCon ¡ Pre-­‑treatment ¡ Processing ¡ PDO ¡ by-­‑products ¡ Soil ¡quality? ¡ Water ¡usage? ¡ LogisCcs? ¡ Social ¡impacts? ¡ Wastewater? ¡ Solid ¡waste? ¡ Nutrient ¡Recycling? ¡ Energy ¡efficiency? ¡ (eco) ¡Safety ¡aspects? ¡ Economic ¡performance ¡ Environmental ¡impact ¡ Social ¡impact ¡ Due ¡diligence ¡for ¡industry ¡deployment ¡

Evalua2on ¡Criteria ¡

PPP ¡(People-­‑planet-­‑profit) ¡concept: ¡ ¡

Weakness ¡in ¡any ¡of ¡these ¡may ¡lead ¡to ¡a ¡“no-­‑go” ¡ ¡ TradiConally: ¡quanCficaCon ¡of ¡economics ¡ Nowadays: ¡quanCficaCon ¡of ¡environmental ¡impact ¡(Life ¡Cycle ¡Analysis) ¡ Future: ¡quanCficaCon ¡of ¡social ¡impact; ¡Risk ¡Assessment ¡is ¡already ¡mandatory ¡

People ¡ Profit ¡ Planet ¡

Bearable ¡ Equitable ¡ Viable

Sustainable ¡

Star2ng ¡a ¡business ¡– ¡Venture ¡capital ¡

300 ¡opportuniCes ¡/ ¡year ¡ 60 ¡opportuniCes ¡/ ¡year ¡ 30 ¡opportuniCes ¡/ ¡year ¡ 12 ¡opportuniCes ¡/ ¡year ¡ 4 ¡opportuniCes ¡/ ¡year ¡

Adapted ¡from: ¡van ¡Breugel ¡2013, ¡Corbion ¡ ¡

First ¡screening ¡ Deep ¡screening ¡ Quick ¡scan ¡ Comprehensive ¡due ¡diligence ¡

Stages ¡in ¡process/product ¡design ¡

• 1. ¡IdenCficaCon ¡task ¡and ¡constraints ¡(design ¡definiCon) ¡
• 2. ¡CollecCng ¡knowledge ¡
• 3. ¡GeneraCon ¡of ¡alternaCves ¡(Synthesis) ¡
• 4. ¡Analysis ¡of ¡alternaCves ¡
• 5. ¡SelecCon ¡/ ¡evaluaCon ¡of ¡alternaCves ¡
• 6. ¡ReporCng ¡
• 7. ¡Go ¡/ ¡no-­‑go ¡

¡

iterate ¡

See ¡you ¡next ¡unit ¡