KNAW

Research

Fruits as biofuel

Pagina-navigatie:


Update content


Title Fruits as biofuel
Period 01 / 2009 - 12 / 2010
Status Completed
Research number OND1337178

Abstract

Description:
Worldwide huge amounts of fossil fuels and minerals are being used. In the most positive scenario minerals are being recycled. Currently recycleable fuels and minerals make out a very small percentage of the total use of fuels and minerals. To obtain a sustainalble use of fuels and minerals fuels and minerals need to become regainable and biobased. The aim of this project is to contibute to the production of regainable biobased fuels by using energy-rich fruits produced in easy to grow high density production systems. In addition to these specialized production systems, the waste material from regular fruit orchards might also be usable as a source for energy production from biomass.
A further reduction in the use of land area for the production of food crops is excepted in the Netherlands in the near future, among other things by a decrease in the production of sugar beets. The production of fruits for biofuel could be an interesting alternative for farmers. The production of fruits in orchards fits well into the landscape in certain parts of the Netherlands. According to the literature, high yields of fruits should be attainable by using a production systems based on columnar trees. Columnar apple trees can be grown at very high densities without a support system and have been reported to yield up to 150 tons of fruits per hectare (The Meaning of the Columnar Apple Tree ,Helmut B. Jacobs, 26-02-2009).
In addition to yearly carbon fixation into fruits, an apple orchard also incorporates carbon into the woody structures of the tree during the entire life span of the orchard. Therefore, the production of fruits and wood in specially designed high-yielding apple orchards based on columnar fruit trees may contribute significantly to the production of biofuels and the reduction of carbon dioxide emissions caused by the combustion of fossil fuels.

Research objectives:
Phase 1.
Acquire knowledge about:

- the technical and economic feasibility of fruit production in highly productive orchards based on columnar apple trees as a means to produce biofuels. Calculation of theoretically production levels than can be obtained by current production systems and new high production systems based on high density orchards with columnar apple trees.
- life cycle analysis: what will be the environmental impact of fruit production, e.g. how does the energy imput into fruit production compares to the amount of biofuel produced per hectare?
- to what extent does biofuel production by means of fruit growing is in agreement with the Cramer-criteria[2] for sustainable production of biofuels?
the most efficient method to produce biofuels from fruits and wood of fruit trees.

Phase 2.
Building of a consortium
If phase 1 shows the production of biofuels from fruit trees is economically viable and socially acceptable, the followiing activities will be carried out:

- formation of a consortium of experts with specialized knowledge covering the different aspects of producing biofuels from fruit from within Wageningen University and Research Centre. If necessary, experts from other universities will also be contacinvited to join the consortium.
- arouse the interest of entreprises and local governmental organisations to participate to this project
- development of a communication strategy between the indivual member of the consortium and the Dutch society.
- preparation of a pilot plantation for the production of biofuel from fruits and wood of apple trees.

Phase 3
Setup and testing of a pilot "apple orchard biofuel plantation"
In 2009 the activities of this project will be limited to phase 1. At the end of 2009 a go/no go decision will be made on basis of the economic perspectives and socially acceptance of the use of a fruit crop like apples and agricultural land for the production of energy.

Results and products:
no results to be reported, yet (June 5, 2009)

Abstract (NL)

Doel
Wereldwijd worden op dit moment grote hoeveelheden brand- en grondstoffen verbruikt. In het meest gunstige geval is sprake van hergebruik. Herwinbare brand- en grondstoffen spelen nu nog een marginale rol. Brandstof en grondstof zullen omwille van duurzaamheid in toenemende mate herwinbaar en bio-based (moeten) zijn. Dit project beoogt een bijdrage te leveren aan het efficiënt produceren van herwinbare biobased brandstoffen op basis van fruit in daarvoor aangepaste productiesystemen. Bij de verwerking van dit speciaal te telen fruit kunnen wellicht ook de rest- en afvalstromen van de consumptiefruitteelt worden meegenomen.

De komende jaren wordt in Nederland een leegstand van agrarische gronden verwacht (onder andere door het afnemende areaal suikerbieten). De teelt van fruit voor biobrandstof zou een aantrekkelijke activiteit voor akkerbouwbedrijven kunnen zijn. Vanuit landschappelijk oogpunt bezien is het een visueel aantrekkelijke teelt. De productie per hectare is, naar het zich laat aanzien, hoog. Met een aangepast teeltsysteem van kolombomen zouden producties tot 150 ton appels/ha haalbaar moeten zijn (The Meaning of the Columnar Apple Tree ,Helmut B. Jacobs, 26-02-2009).

Een fruitaanplant heeft daarbij het voordeel dat ook CO2-fixatie plaatsvindt gedurende de levensduur van de aanplant. De biobrandstoffruitteelt kan hierdoor mogelijk aanzienlijk bijdragen aan de inspanningen die de komende jaren nodig zullen zijn om plannen op het gebied van benutting van biobrandstoffen waar te maken. Door bij te dragen aan het terugdringen van de CO2-uitstoot kan een positieve bijdrage worden geleverd aan het leef)klimaat. Naast een puur voor biobrandstof aangelegde teelt kan ook onderzocht worden in hoeverre restfruit van boomgaarden voor de productie van fruit voor de versconsumptie gebruikt kan worden als biobrandstof.

Werkwijze
Het project beslaat drie fasen:

- Fase 1. Voorstudie
- Fase 2. Vorming consortium
- Fase 3. Opzetten en testen pilot biobrandstof plantage

Resultaten
Planning :

- In fase 1 via deskresearch inzicht verkrijgen in:

- de technische en economische haalbaarheid van de teelt van appels voor biobrandstof. Welke producties zijn haalbaar met de huidige teeltsystemen en met een aangepast zeer intensief teeltsysteem met kolombomen
- life cycle analysis: onderzocht zal worden wat de milieubelasting, CO2-fixatie en energiebehoefte is van de biobrandstof fruitteelt per hectare, een en ander gerelateerd aan de productie per hectare)
- in hoeverre fruitteelt voor biobrandstof past binnen de criteria voor duurzame biomassa productie (de zogenaamde Cramer criteria)
- meest efficiƫnte wijze van verwerking van het fruit tot biobrandstof en gebruiksmogelijkheden reststoffen

Indien blijkt uit fase 1 dat de teelt van fruit als biobrandstof een economisch rendabel en maatschappelijke aanvaardbaar is zal in fase 2:

- op basis van de benodigde expertises bijeenbrengen van experts vanuit diverse disciplines en science groups binnen Wageningen UR en waar nodig ook van andere universiteiten.
- interesseren van bedrijfsleven en regionale overheden voor deelname aan project
- ontwikkelen van een communicatiestrategie tussen consortiumdeelnemers onderling en tussen het consortium en de Nederlandse samenleving
- voorbereiden van een pilot biobrandstof plantage + energie productie

Publicaties bij dit project zijn beschikbaar via deze Link

Related organisations

Related people

Project leader Dr. F.M. Maas

Related research (upper level)

Classification

A21000 Agriculture and horticulture
A33000 Energy

Go to page top
Go back to contents
Go back to site navigation