Jatropha seed cake valorization for non-food applications

Biomassa wordt momenteel op grote schaal ingezet voor de productie van biobrandstoffen als bio ethanol en biodiesel. Een aantrekkelijke bron voor biodiesel is de olie in de nootjes van de Jatropha curcas L. (JCL) struik. Deze olie is niet eetbaar en als zodanig is het gebruik van de olie als biobrandstof niet in directe competitie met voeding. De struik heeft de afgelopen 10 jaar veel aandacht gekregen, mede ook omdat testen lieten zien dat de olie succesvol toegepast kan worden als biobrandstof in diesel-en vliegtuig motoren. Echter, de grootschalige markt introductie van Jatropha olie blijft sterk achter bij de verwachtingen, mede als gevolg van lage olieopbrengsten per hectare onder realistische groei condities. Een goede mogelijkheid om de economische aantrekkelijkheid te verhogen is het geven van waarde aan de bijproducten van de olie productie middels het zogenaamde bioraffinage concept. Dit concept heeft tot doel om alle bijproducten van een biomassa gebaseerd productie proces om te zetten in hoogwaardige producten om op deze manier de financiële opbrengst van de totale productie keten te verhogen. De nootjes van de JCL struik bevatten naast de olie ook een harde schil en een eiwitrijke matrix waarin de olie zich bevindt. Na het verwijderen van de olie blijven de schillen en de eiwitrijke matrix (perskoek) over. In dit proefschrift wordt experimenteel onderzoek beschreven naar mogelijkheden om de perskoek en de schillen om te zetten in producten met een zo hoog mogelijke waarde voor niet voedsel gerelateerde toepassingen. Er is vooral gekeken naar de omzetting van de perskoek tot constructiematerialen als hardboard en vloeibare energiedragers (pyrolyse olie, HTL olie).Biomass is currently used on large scale for the production of biofuels. Well known examples are bioethanol from sugarcane and biodiesel from plant oils like rapeseed and oil palm. The Jatropha curcas L. (JCL) tree has received high attention in the last decade as it produces seeds with a high non-edible oil content and as such can be a source for sustainable biofuels that do not directly compete with food products. The JCL oil and biofuels derived thereof have been tested successfully in diesel engines and recently also in jet engines. However, the commercialisation of JCL biodiesel is far below expectations, mainly due to techno-economic issues related to the lower-than-anticipated seed yields. One of the possibilities to improve the economic viability of the JCL value chain is by giving value to the byproducts by use of the biorefinery concept. This concept aims for full valorisation of all by- and waste products into value-added products and as such to maximise the overall value of the JCL chain.When the JCL seeds are processed for oil recovery, a seed press cake and seed shells are obtained as the byproducts. In this this thesis, experimental studies on the valorisation of JCL seed cake and seed shells are provided and discussed. The main emphasis is on the conversion of the press cake to construction materials like hardboard and liquid energy carriers like fast pyrolysis and related oils