Driving forces behind technology development in production processes. Outline of an expert supporting forecasting methodology

De kans dat en de termijn waarop de ontwikkeling van een nieuwe technologie zal leiden tot marktintroductie hangen samen met algemene karakteristieken van die specifieke technologie en van de sociale omgeving waarin de technologie zich ontwikkelt. Het RIVM heeft een verkennende studie uitgevoerd naar de drijvende krachten achter technologieontwikkeling in productieprocessen, waarbij de rol die diverse actoren in de ontwikkeling spelen van groot belang is. Op basis van recente wetenschappelijke inzichten in de technologiedynamica is een lijst van factoren opgesteld, die de drijvende krachten achter technologieontwikkeling karakteriseren. Speciale aandacht is gegeven aan de invloed van overheidsbeleid. Historische casestudies zijn uitgevoerd om inzicht te krijgen in praktijkwaarden voor de lengte van (delen van) ontwikkelingstrajecten van milieurelevante technologieen. Onderzocht is hoe de totale lengte van (delen van) ontwikkelingstrajecten samenhangen met algemene karakteristieken van een specifieke technologie. De studie heeft geresulteerd in een schets van een prognosemethodiek, waarin met name aangegeven is welk type beleid (via welke typen beleidsinstrumenten) hierop van invloed is. Deze methode kan experts met kennis van productiesectoren en van nieuwe milieurelevante technologie6n ondersteunen bij het maken van inschattingen omtrent de kans waarmee en de termijn waarop die nieuwe technologie6n tot marktintroductie kunnen komen.Both the chance that a new specific technology under development will lead to introduction on the market and the period in which this introduction takes place are connected with the general characteristics of that specific technology and the social environment in which it is developing. The National Institute of Public Health and the Environment in the Netherlands has carried out an exploratory study on the driving forces connected with technology development in production processes, in which the interaction between the various actors involved is considered to be of great importance. Based on recent scientific insights into technology dynamics, a list of factors characterizing the driving forces connected with technology development has been drawn up. Special attention has been given to the influence of public policy. Historical case studies were also carried out to gain insight into the length of the various (parts of) technology trajectories in practice for new technologies reducing environmental problems. Investigated was the way the total length (in years) of a development trajectory is connected with general characteristics of a specifc technology. The study has resulted in an outline of a technology forecasting methodology, in which particularly the possible influences of different types of public policy instruments are indicated. This methodology can support experts with knowledge on industrial sectors and new technologies that might reduce environmental problems in these sectors. They then will be able to both assess the chance of a new technological development leading to a specific commercial application and estimate the time this will take.RIV

[Internationale ontwikkelingen in onderzoeks- en ontwikkelingsprogramma's op het gebied van milieubiotechnologie.]

Abstract niet beschikbaarThis report summarizes the information obtained on developments in R&D programmes on environmental biotechnology in various countries, i.e. the USA, Germany, United Kingdom and Japan. Although the Netherlands was one of the first countries with an R&D programme on environmental biotechnology, in the meantime other countries have also developed programmes in this area. Both similarities and differences on priority research areas exist between the various programmes. Especially on the development of treatment techniques many similarities can be distinguished, which provide a basis for discussing more mutual attunement between the different programmes. The main difference is that in the Netherlands emphasis is on the development of treatment techniques, whereas in most other countries also the development of biological recycling and prevention techniques is stimulated. In some cases even long-term programmes have been initiated in which research for sustainable development is encouraged. These new developments might provide ideas for supplementary research areas in the Dutch programme.Werkgroep Milieubiotechnologie DGM/

Driving forces behind technology development in production processes. Outline of an expert supporting forecasting methodology

Both the chance that a new specific technology under development will lead to introduction on the market and the period in which this introduction takes place are connected with the general characteristics of that specific technology and the social environment in which it is developing. The National Institute of Public Health and the Environment in the Netherlands has carried out an exploratory study on the driving forces connected with technology development in production processes, in which the interaction between the various actors involved is considered to be of great importance. Based on recent scientific insights into technology dynamics, a list of factors characterizing the driving forces connected with technology development has been drawn up. Special attention has been given to the influence of public policy. Historical case studies were also carried out to gain insight into the length of the various (parts of) technology trajectories in practice for new technologies reducing environmental problems. Investigated was the way the total length (in years) of a development trajectory is connected with general characteristics of a specifc technology. The study has resulted in an outline of a technology forecasting methodology, in which particularly the possible influences of different types of public policy instruments are indicated. This methodology can support experts with knowledge on industrial sectors and new technologies that might reduce environmental problems in these sectors. They then will be able to both assess the chance of a new technological development leading to a specific commercial application and estimate the time this will take.De kans dat en de termijn waarop de ontwikkeling van een nieuwe technologie zal leiden tot marktintroductie hangen samen met algemene karakteristieken van die specifieke technologie en van de sociale omgeving waarin de technologie zich ontwikkelt. Het RIVM heeft een verkennende studie uitgevoerd naar de drijvende krachten achter technologieontwikkeling in productieprocessen, waarbij de rol die diverse actoren in de ontwikkeling spelen van groot belang is. Op basis van recente wetenschappelijke inzichten in de technologiedynamica is een lijst van factoren opgesteld, die de drijvende krachten achter technologieontwikkeling karakteriseren. Speciale aandacht is gegeven aan de invloed van overheidsbeleid. Historische casestudies zijn uitgevoerd om inzicht te krijgen in praktijkwaarden voor de lengte van (delen van) ontwikkelingstrajecten van milieurelevante technologieen. Onderzocht is hoe de totale lengte van (delen van) ontwikkelingstrajecten samenhangen met algemene karakteristieken van een specifieke technologie. De studie heeft geresulteerd in een schets van een prognosemethodiek, waarin met name aangegeven is welk type beleid (via welke typen beleidsinstrumenten) hierop van invloed is. Deze methode kan experts met kennis van productiesectoren en van nieuwe milieurelevante technologie6n ondersteunen bij het maken van inschattingen omtrent de kans waarmee en de termijn waarop die nieuwe technologie6n tot marktintroductie kunnen komen

Methaan en lachgas emissies bij opslag en behandeling van dierlijke mest, 1990 - 2003 - Achtergronddocument van de berekeningsmethode voor het Nederlandse National Inventory Report

Nederland berekent vanaf 2005 met een nieuwe methode de uitstoot van methaan en lachgas die optreedt bij mestopslag en -behandeling. Hierdoor wordt een betere schatting van de uitstoot verkregen dan wanneer de standaard berekeningsmethode van het Kyoto protocol gebruikt wordt. In Nederland omvat mestbehandeling naast mestbewerking ook mestproductie in de weide. Methaan en lachgas dragen bij aan het broeikaseffect. In het Kyoto protocol is afgesproken dat Nederland een emissiereductie tot stand brengt en jaarlijks rapporteert over de broeikasgasemissies in het National Inventory Report. Het Kyoto protocol moedigt landen aan een landspecifieke methode te gebruiken in plaats van de standaard berekeningsmethode die het Intergovernmental Panel on Climate Change aanbiedt. Het rapport geeft een transparante beschrijving van de rekenregels en de gebruikte databronnen voor de Nederlandse methaan en lachgas uitstoot ten gevolge van mestbehandeling. De uitvoerige toelichting maakt beoordeling door experts mogelijk. Het rapport omvat tenslotte een overzicht van de methaan en lachgas emissies bij mestbehandeling en van alle onderliggende data voor de periode 1990 - 2003.Since 2005 the Netherlands has used a new country-specific method to calculate the methane and nitrous oxide emissions from animal manure management. Compared to the default methods provided by the Intergovernmental Panel on Climate Change, this method has led to a more realistic estimate of the emissions. Manure management in the Netherlands comprises manure storage, manure production in the meadow and manure processing. Methane and nitrous oxide contribute to the greenhouse effect and, in order to meet the commitments of the Kyoto protocol, have to be reported annually in the Dutch National Inventory Report. This protocol encourages countries to use country-specific methods rather than the default methods provided by the Intergovernmental Panel on Climate Change. The report describes the calculation schemes and data sources used for methane and nitrous oxide emissions from animal manure management in the Netherlands. The elaborate explanation will facilitate expert reviewing. Finally, the report also presents an overview of the methane and nitrous oxide emissions from animal manure management and the underlying data used in the 1990 - 2003 period.SenterNove

Methaan en lachgas emissies bij opslag en behandeling van dierlijke mest, 1990 - 2003 - Achtergronddocument van de berekeningsmethode voor het Nederlandse National Inventory Report

Since 2005 the Netherlands has used a new country-specific method to calculate the methane and nitrous oxide emissions from animal manure management. Compared to the default methods provided by the Intergovernmental Panel on Climate Change, this method has led to a more realistic estimate of the emissions. Manure management in the Netherlands comprises manure storage, manure production in the meadow and manure processing. Methane and nitrous oxide contribute to the greenhouse effect and, in order to meet the commitments of the Kyoto protocol, have to be reported annually in the Dutch National Inventory Report. This protocol encourages countries to use country-specific methods rather than the default methods provided by the Intergovernmental Panel on Climate Change. The report describes the calculation schemes and data sources used for methane and nitrous oxide emissions from animal manure management in the Netherlands. The elaborate explanation will facilitate expert reviewing. Finally, the report also presents an overview of the methane and nitrous oxide emissions from animal manure management and the underlying data used in the 1990 - 2003 period.Nederland berekent vanaf 2005 met een nieuwe methode de uitstoot van methaan en lachgas die optreedt bij mestopslag en -behandeling. Hierdoor wordt een betere schatting van de uitstoot verkregen dan wanneer de standaard berekeningsmethode van het Kyoto protocol gebruikt wordt. In Nederland omvat mestbehandeling naast mestbewerking ook mestproductie in de weide. Methaan en lachgas dragen bij aan het broeikaseffect. In het Kyoto protocol is afgesproken dat Nederland een emissiereductie tot stand brengt en jaarlijks rapporteert over de broeikasgasemissies in het National Inventory Report. Het Kyoto protocol moedigt landen aan een landspecifieke methode te gebruiken in plaats van de standaard berekeningsmethode die het Intergovernmental Panel on Climate Change aanbiedt. Het rapport geeft een transparante beschrijving van de rekenregels en de gebruikte databronnen voor de Nederlandse methaan en lachgas uitstoot ten gevolge van mestbehandeling. De uitvoerige toelichting maakt beoordeling door experts mogelijk. Het rapport omvat tenslotte een overzicht van de methaan en lachgas emissies bij mestbehandeling en van alle onderliggende data voor de periode 1990 - 2003

Survey of technological solutions for environmental problems in textile- and carpet finishing

Dit rapport geeft een overzicht van technologische oplossingen voor de milieuknelpunten van de textiel- en tapijtveredeling in Nederland. De resultaten van deze studie dienen ter onderbouwing van de besluitvorming rond de mogelijke introductie van een programma-onderdeel textiel- en tapijtveredeling binnen de Stimuleringsregeling Milieutechnologie (StirMT) in 1995. Er zijn drie milieuknelpunten gesignaleerd. Achtereenvolgens zijn dat emissies van kleurstoffen en antimoonhoudende brandvertragers naar water, de produktie van chemisch afval t.g.v. kleurstoffengebruik en het waterverbruik. Voor de milieuknelpunten t.g.v. het toepassen van kleurstoffen zijn met name belangrijk: optimaliseren van de aanmaak door meten en regelen, procesaanpassingen (zoals minimaliseren van de systeeminhoud), nieuwe procestechnieken (zoals minimum-applicatietechnieken en opbrengtechnieken zonder water o.a. superkritisch CO2-verven en electronbeamverven) en hergebruik van restpasta's (bij drukken). Voor het milieuknelpunt m.b.t. antimoon geldt dat voor het antimoon dat zich in brandvertragers bevindt in principe alternatieven voorhanden zijn. Het vrijkomen van antimoon uit polyester tijdens de behandeling kan via procesaanpassingen binnen het textielveredelingsproces verminderd worden. Procesaanpassingen bij de polyesterproduktie zelf (binnen de chemische industrie) is een andere technologische oplossing voor dit knelpunt. Voor het knelpunt m.b.t. het waterverbruik zijn hergebruik van waterstromen (zowel koel- en waswater alsook andere waterstromen) als proceswater en het toepassen van meet-en regeltechnieken als technologische oplossingen geselecteerd.This report gives an overview of technological solutions for environmental bottlenecks in the textile and carpet finishing sector in the Netherlands. The results of the study will be used to underpin the decision-making process around the possible introduction of a subprogramme on textile and carpet finishing within the framework of StirMT in 1995. Three environmental bottlenecks were selected. These are emissions of dyes and antimony (from antimony-containing fire retardants) to the surface water, production of chemical waste resulting from the use of dyes and water use. Especiallly important for the major environmental bottlenecks caused by the application of dyes are: optimization of the the process chemicals manufacture by measument and adjustment, process adjustments (like minimization of the systems volume), new process techniques (like minimum or non-water-based application techniques e.g. supercritical carbon dioxide coating and electron beam coating) and reuse of excess printing pastes. For the environmental bottleneck caused by antimony emissions alternatives for antimony containig fire retardants are available. The release of antimony from polyester during dyeing can be decreased by process adjustments within the textile finishing process. Process adjustments of the process in the production of polyester itself (in the chemical industry) is another technological solution for this environmental bottleneck. Reuse of water streams (not only cooling and washing water but also waste water) for process water and the application of measurement and adjustment techniques were selected as technological solutions for the water use bottleneck.DGM/

Survey of technological solutions for environmental problems in textile- and carpet finishing

This report gives an overview of technological solutions for environmental bottlenecks in the textile and carpet finishing sector in the Netherlands. The results of the study will be used to underpin the decision-making process around the possible introduction of a subprogramme on textile and carpet finishing within the framework of StirMT in 1995. Three environmental bottlenecks were selected. These are emissions of dyes and antimony (from antimony-containing fire retardants) to the surface water, production of chemical waste resulting from the use of dyes and water use. Especiallly important for the major environmental bottlenecks caused by the application of dyes are: optimization of the the process chemicals manufacture by measument and adjustment, process adjustments (like minimization of the systems volume), new process techniques (like minimum or non-water-based application techniques e.g. supercritical carbon dioxide coating and electron beam coating) and reuse of excess printing pastes. For the environmental bottleneck caused by antimony emissions alternatives for antimony containig fire retardants are available. The release of antimony from polyester during dyeing can be decreased by process adjustments within the textile finishing process. Process adjustments of the process in the production of polyester itself (in the chemical industry) is another technological solution for this environmental bottleneck. Reuse of water streams (not only cooling and washing water but also waste water) for process water and the application of measurement and adjustment techniques were selected as technological solutions for the water use bottleneck.Dit rapport geeft een overzicht van technologische oplossingen voor de milieuknelpunten van de textiel- en tapijtveredeling in Nederland. De resultaten van deze studie dienen ter onderbouwing van de besluitvorming rond de mogelijke introductie van een programma-onderdeel textiel- en tapijtveredeling binnen de Stimuleringsregeling Milieutechnologie (StirMT) in 1995. Er zijn drie milieuknelpunten gesignaleerd. Achtereenvolgens zijn dat emissies van kleurstoffen en antimoonhoudende brandvertragers naar water, de produktie van chemisch afval t.g.v. kleurstoffengebruik en het waterverbruik. Voor de milieuknelpunten t.g.v. het toepassen van kleurstoffen zijn met name belangrijk: optimaliseren van de aanmaak door meten en regelen, procesaanpassingen (zoals minimaliseren van de systeeminhoud), nieuwe procestechnieken (zoals minimum-applicatietechnieken en opbrengtechnieken zonder water o.a. superkritisch CO2-verven en electronbeamverven) en hergebruik van restpasta's (bij drukken). Voor het milieuknelpunt m.b.t. antimoon geldt dat voor het antimoon dat zich in brandvertragers bevindt in principe alternatieven voorhanden zijn. Het vrijkomen van antimoon uit polyester tijdens de behandeling kan via procesaanpassingen binnen het textielveredelingsproces verminderd worden. Procesaanpassingen bij de polyesterproduktie zelf (binnen de chemische industrie) is een andere technologische oplossing voor dit knelpunt. Voor het knelpunt m.b.t. het waterverbruik zijn hergebruik van waterstromen (zowel koel- en waswater alsook andere waterstromen) als proceswater en het toepassen van meet-en regeltechnieken als technologische oplossingen geselecteerd

Selection document technological Solutions for environmental deficiencies

Dit Keuzedocument is opgesteld ter ondersteuning van de nadere invulling van het milieugerichte technologiebeleid. Het kan worden gebruikt als een van de sturingsinstrumenten om te bepalen waar beleidsinstrumenten ten behoeve van het milieugerichte technologiebeleid ingezet kunnen worden. In dit Keuzedocument worden, uitgaande van de in het NMP-2 gesignaleerde milieutekorten, technologische oplossingsrichtingen geidentificeerd die mogelijk kunnen bijdragen aan het verminderen van de tekorten. Het zichtjaar is hierbij nadrukkelijk 2010. Doel van deze studie is om per doelgroep aan te geven welke bijdrage technologische oplossingen kunnen leveren aan het opheffen/verminderen van milieutekorten. Deze technologische oplossingen zijn per doelgroep hoofdzakelijk op procesniveau vastgesteld op basis van de oorzaken van de milieutekorten op datzelfde niveau. Als belangrijkste oorzaken van milieutekorten in 2010 zijn de verbranding van fossiele brandstoffen en het gebruik (consumptie) van (bepaalde) produkten naar voren gekomen. Technologische oplossingen voor de middellange termijn kunnen niet in alle gevallen de tekorten opheffen. Naast technologische oplossingen op procesniveau zijn tevens enkele technologische oplossingen op het niveau van ketens geidentificeerd. Deze kunnen veelal pas op de lange termijn (na 2010) volledig geimplementeerd worden en kunnen diep ingrijpen in de huidige produktie- en consumptiestruktuur. Sleutelbegrip hierbij is de vermindering en/of verandering van de input van primaire grondstoffen in het economisch systeem.This Selection Document has been drawn up to support a further filling in of environmental-oriented technology policy. It can be used as one of the directive instruments to determine where policy instruments for the environmental-oriented technology policy could be applied. Starting from the environmental deficiencies signalled in the Second National Environmental Policy Plan (NMP-2) and the Third National Environmental Outlook (RIVM, 1993), technological solutions which might contribute to decreasing the environmental deficiencies are identified in this Selection Document. The orientation year for determining environmental deficiencies is 2010. The aim of the study is to indicate for all target groups what contribution technological solutions can make to eliminating/decreasing the environmental deficiencies in 2010. These technological solutions are identified per target group at a process level, based mainly on the causes of the environmental deficiencies at the same level. The most important causes of environmental deficiencies in 2010 are the combustion of fossil fuels and the use (consumption) of (certain) products. Technological solutions for the medium term cannot overcome all environmental deficiencies. Besides technological solutions at a process level a few technological solutions at a chain level are also identified. These can often only be implemented in the long term (after 2010) and can notably radically change the production and consumption structures. The key concept here is the changing and/or decreasing input of raw materials in the economic system.DGM/

Directe en indirecte lachgas emissies uit de landbouwbodem, 1990 - 2003. Achtergronddocument van de berekeningsmethode voor het Nederlandse National Inventory Report

Sinds 2005 berekent Nederland de uitstoot van lachgas uit landbouwbodems volgens de richtlijnen van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Dit rapport beschrijft deze gegevens op toegankelijke wijze. De uitstoot van lachgas, dat bijdraagt aan het broeikaseffect, is het gevolg van nitrificatie- en denitrificatieprocessen. De lachgasemissies bestaan uit directe en indirecte emissies uit landbouwbodems. De directe emissies komen voort uit dierlijke mest en kunstmest die op landbouwbodems is toegediend en uit dierlijke mest die in de weide is geproduceerd. De indirecte lachgasemissies ontstaan nadat nitraat uit mest naar het grond- en oppervlaktewater is uitgespoeld. Een andere bron van indirecte lachgasemissies is ammoniak dat vrijkomt uit mest en neerslaat op de bodem. In voorgaande jaren werden indirecte emissies op een andere manier berekend, die niet goed aansloot bij de definities en categorieen van het IPCC. In het Kyotoprotocol is afgesproken dat Nederland jaarlijks rapporteert over de broeikasgasemissies in het National Inventory Report (NIR). Landen worden daarbij aangemoedigd landspecifieke gegevens te gebruiken in plaats van de standaarddata die het IPCC aanbiedt. Nederland heeft aan dat verzoek gehoor gegeven. Het rapport geeft een beschrijving van de rekenregels van het IPCC en de databronnen die Nederland heeft gebruikt om de uitstoot van lachgas uit de landbouwbodem te rapporteren. De uitvoerige toelichting hierbij maakt deze werkwijze toegankelijk voor experts. Het rapport omvat ten slotte een overzicht van de officieel geregistreerde lachgasemissies uit de landbouwbodem en van alle onderliggende data tussen 1990 en 2003.Since 2005 the Dutch method to calculate the nitrous oxide emissions from agricultural soils has fully complied with the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) Good Practice Guidelines. In order to meet the commitments of the Convention on Climate Change and the Kyoto Protocol, nitrous oxide emissions have to be reported annually in the Dutch National Inventory Report (NIR). Countries are encouraged to use country-specific data rather than the default values provided by the IPCC. This report describes the calculation schemes and data sources used for nitrous oxide emissions from agricultural soils in the Netherlands. The nitrous oxide emissions, which contribute to the greenhouse effect, occur due to nitrification and denitrification processes. They include direct emissions from agricultural soils due to the application of animal manure and fertilizer nitrogen and the manure production in the meadow. Also included are indirect emissions resulting from the subsequent leaching of nitrate to ground water and surface waters, and from deposition of ammonia that had volatilized as a result of agricultural activities. Before 2005 indirect emissions in the Netherlands were calculated using a method that did not compare well with IPCC definitions and categories. The elaborate explanation here should facilitate reviewing by experts. Finally, the report also presents an overview of the nitrous oxide emissions from agricultural soils and the underlying data used in the 1990 - 2003 period.SenterNove

Integrated analysis of nitrogen flows and nitrogen policy in the Netherlands further explored

Nederland heeft door zijn grote bevolkingsdichtheid, energiegebruik en intensieve landbouw de meest stikstofintensieve economie ter wereld. De negatieve effecten hiervan worden door een uitgebreide en complexe regelgeving bestreden. Dit rapport biedt een integraal overzicht van de stikstofproblematiek in Nederland. Het combineert de bestaande kennis van bronnen, stromen en negatieve effecten van stikstof, alsmede de effectiviteit van huidige en mogelijke beleidsmaatregelen. Het huidige stikstofbeleid blijkt voornamelijk sectoraal en facetgericht van opzet. Dit brengt het risico met zich mee dat het beleid per saldo niet effectief is. Tot nu toe heeft het beleid weinig afwentelingen tot gevolg gehad. Voor nieuwe beleidsmaatregelen is de kans op afwenteling en gemiste synergieen groter en is een betere afstemming tussen de verschillende stikstofmaatregelen wenselijk. Echter belangrijker is de afstemming tussen het stikstofbeleid en andere beleidsdossiers. Het is aan te bevelen om bij de ontwikkeling en evaluatie van nieuwe stikstofmaatregelen meer rekening te houden met de huidige integrale inzichten in de samenhang van bronnen, stromen, effecten en beleidsmaatregelen rond stikstof.Dense population, high nitrogen inputs in agriculture, large chemical industry and a large traffic volume make the Netherlands the most nitrogen-intensive economy in the world. Because of this intensive use of nitrogen, the Netherlands faces difficulties achieving national and European environmental objectives. The present policy package can be characterised as extensive and complex. It is against this background that sources, flows and effects of nitrogen on environment, health, and climate have been studied in an integrated context. The report discusses the effectiveness of current and potential policy options. An analysis of the present nitrogen policy measures shows them to be effective in reducing individual flows and effects of nitrogen. The implementation of new policy measures increases the risk that opportunities will be missed or that unexpected counterproductive impacts will occur. Therefore, new nitrogen measures should ideally be developed within the integrated-knowledge framework of sources, flows and effects of nitrogen and policy measurements. For this reason an integrated approach for developing nitrogen policies in the broad context of sectoral and environmental policies is desirable.VROM-DGM Directie KV