Bioraffinage van koeienurine

Verduurzaming van de chemische en landbouwsector is essentieel om de klimaat- en circulaire doelstellingen te halen. Eén van de mogelijkheden om de chemische sector te vergroenen is om hernieuwbare grondstoffen als feedstock voor productie te gebruiken. Met name laagwaardige reststromen uit de agrarische sector komen hiervoor in aanmerking. In dit project wordt beoogd om koeienurine, die gescheiden is opgevangen van de ontlasting, te valoriseren richting hoogwaardige componenten voor (fijn)chemie en meststoffen. De focus zal in eerste instantie liggen op de isolatie van hippuurzuur en hieruit te synthetiseren benzoëzuur en glycine en de verwaarding van de resterende fractie richting natuurlijke meststoffen (kalium en ureum) voor de akker/tuinbouw. Het verkregen groene benzoëzuur is een goed alternatief voor het huidige uit de petrochemie gesynthetiseerde zuur en kan bijvoorbeeld als natuurlijk conserveringsmiddel in mengvoeders worden gebruikt. In een latere fase zullen ook overige waardevolle componenten (allantoine, creatinine, creatine, etc.) uit urine van koeien worden geïsoleerd en gevaloriseerd.
Een succesvol project draagt bij aan het verbeteren van de business case van veetelers en maakt de scheiding van urine en ontlasting in de stallen aantrekkelijker. Additionele revenuen die uit de bioraffinage van urine worden verkregen kunnen gebruikt worden om de gedane investeringen in het “koeientoilet” terug te verdienen. De scheiding van urine en ontlasting levert een significante reductie in ammoniak-emissies op en draagt hiermee bij aan het oplossen van het “stikstofprobleem”. Reductie van CO2 wordt o.a. bewerkstelligd door verminderd gebruik van kunstmest en vervanging van uit de petrochemie afkomstige chemicaliën (benzoëzuur) door synthese uit natuurlijke (hernieuwbare) grondstoffen.

Eindrapportage

Verduurzaming van de chemische en landbouwsector is essentieel om de klimaat- en circulaire doelstellingen te halen. Eén van de mogelijkheden om de chemische sector te vergroenen is om hernieuwbare grondstoffen als feedstock voor productie te gebruiken. Met name laagwaardige reststromen uit de agrarische sector komen hiervoor in aanmerking. In dit project is onderzoek verricht naar valorisatie van koeienurine richting hoogwaardige componenten voor (fijn)chemie en meststoffen. Naast tal van zouten bevat koeienurine ook hoogwaardige componenten.

De focus van dit project heeft gelegen op de isolatie van hippuurzuur en het hieruit te synthetiseren benzoëzuur en glycine. Na het opzetten van een geschikte analysemethode is getracht om hippuurzuur uit de urine te isoleren middels membraanfiltratie, liquid-liquid extractie en kristallisatie. De membraanfiltratie is onder verschillende condities uitgevoerd (variatie in membraansize, pH) maar bleek tot op heden niet succesvol. Via liquid-liquid extractie kan in lage opbrengst (28%) ruw hippuurzuur verkregen worden (HPLC-MS). Kristallisatie van hippuurzuur uit ruwe urine gaf geen goede resultaten.