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

Designing ¡a ¡sustainable ¡business ¡case ¡ Patricia ¡Osseweijer, ¡Department ¡of ¡Biotechnology, ¡Faculty ¡of ¡Applied ¡Sciences ¡

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 ¡

Petrochemical ¡Carbon ¡cycle ¡ sunlight ¡ photosynthesis ¡ CO 2 ¡ biomass ¡ ¡ !me: ¡ geological ¡ ¡ ¡ ¡10 ¡million ¡year ¡ processes ¡ combusCon ¡ geological ¡reservoirs ¡ !me: ¡ ¡ ¡ ¡10-­‑ ¡100 ¡year ¡ recovery ¡ fuels/chemicals ¡ oil ¡ refinery ¡ chemical ¡industry ¡ Adapted ¡from: ¡Pronk, ¡2008 ¡

Renewables ¡ sunlight ¡ photosynthesis ¡ CO 2 ¡ biomass ¡ ¡ geological ¡ processes ¡ combusCon ¡ geological ¡reservoirs ¡ recovery ¡ fuels/chemicals ¡ Cycle ¡Cme ¡= ¡1-­‑4 ¡year ¡ oil ¡ Balance ¡in ¡carbon ¡cycle! ¡ refinery ¡ chemical ¡industry ¡ Adapted ¡from: ¡Pronk, ¡2008 ¡

Renewables ¡ sunlight ¡ photosynthesis ¡ CO 2 ¡ biomass ¡ ¡ Biorefinery ¡ combusCon ¡ sugars ¡ biofuels/chemicals ¡ Cycle ¡Cme ¡= ¡1-­‑4 ¡year ¡ Balance ¡in ¡carbon ¡cycle! ¡ Industrial ¡Biotechnology ¡ Adapted ¡from: ¡Pronk, ¡2008 ¡

Biomass ¡u2lisa2on ¡ O C 2 Biofuels ¡ Biochemicals ¡ ¡ & ¡Paints ¡ Food ¡& ¡Feed ¡ Biomaterials ¡ & ¡plasCcs ¡ agro-emissions (run-offs, N 2 O) Biopharma-­‑ ¡ nutrients ceuCcals ¡

Mass ¡composi2on ¡& ¡energy ¡density ¡of ¡raw ¡material ¡and ¡products ¡ O global ¡produc2on ¡(MT/year) ¡ ¡ Fuels ¡ ¡2000 ¡(jet ¡300) ¡ Cement ¡3000 ¡(600 ¡MT ¡CO 2 ) ¡ Energy ¡density ¡ CO 2 ¡ Food ¡ ¡4000 ¡(30-­‑50% ¡waste) ¡ increases ¡ Glass ¡ ¡120 ¡ new ¡products ¡ PlasCcs ¡280 ¡ Steel ¡ ¡120 ¡(200 ¡MT ¡CO 2 ) ¡ Sugars, ¡lacCc ¡ drop-­‑outs? ¡ biomass ¡ ethanol ¡ subsCtutes ¡ C ¡ H ¡ drop-­‑ins ¡ natural ¡gas ¡ ¡ ¡fuels ¡& ¡polymers ¡ crude ¡oil ¡ Adapted ¡from: ¡van ¡der ¡Wielen, ¡van ¡Breugel, ¡2011 ¡

Cost ¡contribu2on ¡of ¡feedstock ¡ feedstocks ¡ products ¡ product ¡yield ¡ methane $1600/ton ¡ $660/ton ¡ jetfuel/diesel ! crude oil $1200/ton ¡ p-xylene 0.25 palmitic acid butanol 0.3 ! ¡ ¡ ¡ ¡ 0.34 ! ethanol $800/ton ¡ 0.4 ! ¡ ¡ lignine ! methanol ! 0.5 ! propionic acid ! ¡ ¡ ¡$400/ton ¡ $400/ton ¡ glycerol sugars ! syngas 1.0 ! biomass ! $50..130*/ton ¡ succinic acid ¡ ¡ ¡$402/ton ¡ 1.1 ! only ¡established ¡market: ¡ ¡ citric acid $6/ton ¡ APEX ¡ENDEX ¡Woodpellets ¡~ ¡$130*/ton ¡ CO2, CO2 ! Bioconstruction Adapted ¡from: ¡van ¡der ¡Wielen, ¡2011 ¡

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

Inves2ga2ng ¡process ¡routes ¡ Adapted ¡from: ¡M. ¡Villafranca, ¡P. ¡Osseweijer, ¡2014 ¡ ¡

Crea2ng ¡a ¡business ¡case ¡ Business ¡Case ¡ Strategic ¡Insights ¡ Economic ¡Model ¡ CompeCtor ¡Analysis ¡ Market ¡input ¡ Technology ¡Input ¡ Volume ¡development ¡ CAPEX ¡& ¡OPEX ¡esCmates ¡ Sales ¡price ¡levels ¡ Scalability ¡(pilot) ¡ Target ¡customers ¡ IP ¡protecCon ¡ Regulatory ¡affairs ¡ Reactor ¡/ ¡DSP ¡choices ¡ Market ¡segments ¡ ¡ Process ¡development ¡ Product ¡selecCons ¡ Environmentally ¡efficient! ¡ Adapted ¡from: ¡van ¡Breugel ¡2013, ¡Corbion ¡ ¡

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

Evalua2on ¡Criteria ¡ PPP ¡(People-­‑planet-­‑profit) ¡concept: ¡ ¡ People ¡ Weakness ¡in ¡any ¡of ¡these ¡may ¡lead ¡to ¡a ¡“no-­‑go” ¡ ¡ Bearable ¡ Equitable ¡ Sustainable ¡ Planet ¡ Profit ¡ Viable TradiConally: ¡quanCficaCon ¡of ¡economics ¡ Nowadays: ¡quanCficaCon ¡of ¡environmental ¡impact ¡(Life ¡Cycle ¡Analysis) ¡ Future: ¡quanCficaCon ¡of ¡social ¡impact; ¡Risk ¡Assessment ¡is ¡already ¡mandatory ¡

Star2ng ¡a ¡business ¡– ¡Venture ¡capital ¡ 300 ¡opportuniCes ¡/ ¡year ¡ First ¡screening ¡ 60 ¡opportuniCes ¡/ ¡year ¡ Deep ¡screening ¡ 30 ¡opportuniCes ¡/ ¡year ¡ Quick ¡scan ¡ 12 ¡opportuniCes ¡/ ¡year ¡ Comprehensive ¡due ¡diligence ¡ 4 ¡opportuniCes ¡/ ¡year ¡ Adapted ¡from: ¡van ¡Breugel ¡2013, ¡Corbion ¡ ¡

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

See ¡you ¡next ¡unit ¡