globe

Schone energie van bio-afval om Kenia's CO2-voetafdruk te verminderen

In deze aflevering van GoFrugal Research Insights, geschreven door Bernard Kang’ethe Njorah, belichten we een tweede casestudy van bottom-up ‘frugal innovatie’, nu bij een kleine onderneming in Kenia. Zo krijgen we meer zicht op de manier waarop zuinigheid de motor kan zijn van productontwikkeling en het scheppen van een markt. In de vorige aflevering van GoFrugal Research Insights schreven we over Farming Wonder, een onderneming die innovatieve meerlaagse tuinen heeft ontwikkeld en daarmee de voedselveiligheid in Kenia heeft vergroot. In deze aflevering vertellen we het verhaal van King Biofuels, dat draait om de bestrijding van en aanpassing aan klimaatverandering.

Conventionele brandstoffen en energieverbruik in Kenia
Niet-duurzaam gebruik van hulpbronnen heeft op lange termijn desastreuze gevolgen voor het milieu. Meer in het bijzonder hebben menselijke activiteiten, zoals ontbossing en de aantasting van waterwingebieden door bijvoorbeeld huizenbouw en de aanleg van wegen, een grote invloed op weer- en klimaatpatronen. Dit leidt op zijn beurt tot een stijgende zeespiegel, aanhoudende droogtes en hongersnood en overstromingen bij zware regenval. 

Ontbossing in Kenia
Deze gevolgen doen zich sterk voelen in sub-Saharisch Afrika. In landen als Kenia, waar 75% van de bevolking op het platteland woont, is er te weinig duurzame energie beschikbaar. Dat betekent dat 80% van het energieverbruik in Kenia afkomstig is van twee gemakkelijk verkrijgbare brandstoffen: brandhout en houtskool. Het aanhoudende gebruik van deze biomassabrandstoffen verergert de ontbossing aanzienlijk en de rook die vrijkomt bij de verbranding zorgt in Kenia voor veel uitstoot van koolstofdioxide. Omdat er bovendien veel gekookt wordt op brandhout en houtskool ontstaat er ook binnenshuis vervuiling, wat kan leiden tot aandoeningen aan de luchtwegen. Het gebruik van biomassa heeft ernstige gevolgen voor de sociaaleconomische en politieke situatie en voor het milieu en is aantoonbaar slecht voor de ontwikkelingsvooruitzichten van Kenia. 

De innovatie die voortkomt uit 'frugal oplossingen' 
De verwoestende effecten op het milieu en de beperkte hoeveelheid hulpbronnen op aarde vragen om innovatieve manieren om in de stijgende energiebehoeften van de mens te voorzien. Terwijl landen als Kenia op nationaal niveau onderzoeken welk beleid en welke strategieën ze het beste kunnen voeren, ontwikkelen ondernemers op lokaal niveau zuinige (frugal) oplossingen, niet alleen voor hun directe problemen maar ook meer in het algemeen voor duurzaamheidskwesties. 

Milieuvriendelijk alternatief voor brandhout en houtskool
Eén zo’n frugal innovatie is afkomstig van Kings Biofuels Ltd (KBL), een bedrijf in Kenol Town, op zo’n 60 kilometer ten noordoosten van de Keniaanse hoofdstad Nairobi. KBL produceert een energierijk, niet-verkoold en milieuvriendelijk alternatief voor brandhout en houtskool in de vorm van goedkope briketten: samengeperste blokken van diverse brandbare bioafvalmaterialen voor gebruik als brandstof in huishoudens, scholen en energiecentrales. Het bedrijf is in 2014 opgericht door gepensioneerd ambtenaar Festus Ngugi. Sinds februari 2020 heeft Kings Biofuels Ltd vijf werknemers in vaste dienst. Bovendien neemt de onderneming regelmatig werknemers in tijdelijke dienst, afhankelijk van de hoeveelheid werk op een bepaald moment. 

From left to right: Kings Biofuels founder and Director Mr. Festus, CFIA student researcher Marianne, KBL Receptionist Ms. Monicah and Sales Representative Ms. Tabitha

Van links naar rechts: Dhr. Festus (oprichter en directeur van Kings Biofuels), Marianne (student-onderzoeker bij CFIA), mevr. Monicah (receptioniste van KBL) en mevr. Tabitha (verkoopvertegenwoordiger)

Biologisch afbreekbaar afvalmateriaal van bos- en landbouw
Aanvankelijk gebruikte het bedrijf alleen zaagsel voor de briketten. Later werd het zaagsel vermengd met ander bioafval, zoals koffieschillen en rotte maïsplanten. Dit had twee redenen, legt Festus uit. Ten eerste hadden de briketten van bioafval een hogere algehele calorische waarde, zodat ze langzamer zouden branden. Ten tweede besefte Festus dat bij bosbouw en landbouw het hele jaar door miljoenen tonnen biologisch afbreekbaar afvalmateriaal worden geproduceerd en dat van deze natuurlijke grondstoffen briketten met een hoge energiewaarde kunnen worden gemaakt. Toen Festus zijn bedrijf oprichtte, ging het hem aanvankelijk vooral om de winst, maar later voelde hij de noodzaak om het milieu te beschermen en wijdde hij al zijn inspanningen aan het ecologisch duurzaam maken van zijn onderneming. 

Briketten van afvalproducten
Momenteel worden de briketten gemaakt van een aantal verschillende afvalproducten, onder meer zaagsel (het grootste deel), rotte maïs, koffie-, rijst- en macadamiaschillen, tabaksgruis, bagasse en hooi. Deze afvalstoffen zijn afkomstig van lokale boeren en industrieën die voor hun afvalverwijdering niet beschikken over andere efficiënte methoden dan stort of verbranding. Stort leidt tot grote afvalbergen die onaangenaam zijn voor de omgeving en verbranding veroorzaakt luchtverontreiniging.

Er zijn concurrenten die soortgelijke producten verkopen, maar de briketten van Kings Biofuels onderscheiden zich door hun unieke mengverhouding en de circulariteit van het innovatieproces. Hun briketten produceren zeer weinig as, branden lang en zijn zuinig in het gebruik. 'Een kilo van onze briketten brandt 45 minuten, wat veel langer is dan een vergelijkbare hoeveelheid brandhout' aldus Festus. 'Er wordt dus minder materiaal verbruikt.'

Productieproces zonder chemicaliën
De belangrijkste reden voor de langere brandtijd is de gebruikte droger, die zorgt voor een vochtgehalte van minder dan 10% en een hoge calorische waarde. Aanvankelijk liet het bedrijf het materiaal in de zon drogen, maar na het succes van de onderneming konden ze in 2018 via het Kenya Climate Innovation Center (KCIC) een droger krijgen van de Deense internationale ontwikkelingsorganisatie Danida. Met behulp van een biomassa-briketteermachine die gebruik maakt van rammen en zuigers met een vaste diameter van 90 millimeter, worden de gedroogde bioafvalmaterialen zonder gebruik van bindmiddel omgezet in briketten met een hoge dichtheid en een hoge energieconcentratie. Bij het productieproces worden geen chemicaliën gebruikt, zodat de geproduceerde briketten 100% milieuvriendelijk zijn. 

Dryer used to dry the bio-wastes to at most 10% level of moisture

Droger waarmee het bioafval wordt gedroogd tot een vochtgehalte van maximaal 10%

Hoe het bedrijf is gegroeid
Het innovatie-idee werd in eerste instantie ingegeven door een basisbehoefte. Festus vertelt: “Ik vroeg me af of er, behalve de bestaande energiebronnen zoals houtskool en brandhout, andere energiebronnen mogelijk waren om te gebruiken voor het koken.” Het oorspronkelijke idee was om rechtstreeks aan huishoudens te leveren, maar het bedrijf groeide zo snel dat we de focus hebben verlegd naar commerciële klanten, die grote hoeveelheden energie verbruiken. Huishoudens hebben namelijk een speciaal fornuis nodig dat geschikt is voor de briketten en veel mensen schrikken terug voor de aanschafkosten daarvan. Inmiddels richt KBL zich vooral op grotere klanten, zoals lagere en middelbare scholen en fabrieken die thermische energie nodig hebben voor hun ketels, zoals de Kenya Tea Development Authority (KTDA). 

   De biomassa-briketten geven minder rook en gaan lang mee, zodat onze koks minder tijd nodig hebben om maaltijden voor onze leerlingen te bereiden

Het bedrijf vindt het jammer dat sommige huishoudelijke gebruikers nog steeds de voorkeur geven aan brandhout en houtskool, maar de tevredenheid bij hun huidige klanten is heel groot. Een bestuurder van een plaatselijke lagere school met meer dan 400 leerlingen merkt op: 'In de twee jaar dat wij de innovatieve briketten gebruiken, hebben we gezien hoe betrouwbaar ze zijn. Ze geven minder rook en gaan lang mee, zodat onze koks minder tijd nodig hebben om maaltijden voor onze leerlingen te bereiden.' Kings Biofuels Ltd vraagt klanten geregeld hoe de briketten bevallen, om feedback te krijgen over hun innovatie en de klanten tevreden te houden. Een dergelijke follow-up is niet gebruikelijk in de sector en is een extra punt waarmee KBL zich onderscheidt.

Kings Biofuels Ltd factory along the Nyeri-Nairobi Highway in Kenol, Murang’a County

De fabriek van Kings Biofuels Ltd langs de weg van Nyeri naar Nairobi in Kenol Town in Murang’a County

Een blik op de toekomst
Voor Kings Biofuels Ltd biedt de toekomst zowel kansen als uitdagingen. Sinds de Keniaanse regering houtkap heeft verboden, is het voor huishoudens, instellingen en industrieën die nog steeds conventionele energiebronnen gebruiken moeilijk om aan brandhout te komen. Die moeten daarom hun toevlucht nemen tot alternatieve, duurzame energiebronnen, zoals de innovatieve briketten, wat betekent dat er meer aandacht komt voor duurzame brandstoffen en dat KBL meer werk krijgt. Het verbod op houtkap zal echter een negatieve invloed hebben op de aanvoer van zaagsel, het belangrijkste bestanddeel van de briketten. Festus moet nu dus ofwel manieren vinden om zijn product te innoveren, ofwel zijn zaagsel uit het buitenland betrekken, bijvoorbeeld uit Tanzania. 

Frugal innovatie in de context van milieubehoud
In overeenstemming met de richtlijnen en veiligheidsnormen in Kenia zijn de briketten van Kings Biofuels Ltd door het Kenya Industrial Research Institute (KIRDI) gecertificeerd als een schone, niet-verkoolde innovatie, die past bij de missie en het doel van bestrijding van en aanpassing aan klimaatverandering. Vanwege de milieuvriendelijkheid van het product zal het bedrijf de komende jaren waarschijnlijk alleen maar groeien. Als zodanig is deze innovatie een goed voorbeeld van frugal innovatie in de context van milieubehoud.

Innovatieverhalen
Kings Biofuels, met zijn energierijke, niet-verkoolde en milieuvriendelijke briketten uit biologisch afbreekbaar afval, is slechts één voorbeeld van frugal innovatie. Het onderzoeksproject Innovation Histories van de CFIA Kenya Hub documenteert uitvoerig allerlei informatie over hoe producten worden bedacht en uitgevonden, en over vermarkting, acceptatie en impact. De focus van het project ligt op het verzamelen van gegevens op microniveau over alle relevante aspecten van de innovatie: de kenmerken, de uitvinder/innovator, de context waarin hij wordt ontwikkeld en gebruikt, innovatieprocessen, verschillende partijen die bij de ontwikkeling betrokken zijn, financiering, vermarkting en gebruik van het product en de impact op huishoudens en de maatschappij als geheel. Het belangrijkste doel van het verzamelen van deze gegevens is inzicht krijgen in de bottom-up ontwikkeling van frugal innovaties en de manier waarop zuinigheid de motor is achter het proces van productontwikkeling en het scheppen van een markt. Ook wordt de rol geëvalueerd die zuinigheid speelt bij het legitimeren van de innovatie op het niveau van huishouden, gemeenschap en maatschappij. 

Meer informatie over het project Frugal Innovation Histories in het Kennisdossier van het Leiden-Delft-Erasmus Centre for Frugal Innovation in Africa 

Volgend artikel