Opbouw van een integraal ketenwaarderingsinstrument voor duurzame meervoudige valorisatietrajecten van plantaardige productie

Dit doctoraat heeft als doelstelling inzichten te genereren om organisatorische uitdagingen van lokale biomassa waardeketens in de context van de biogebaseerde economie te kunnen aanpakken.
Verschillende maatschappelijke uitdagingen, waarvan wellicht de klimaatsverandering de belangrijkste is, leiden tot een toegenomen interesse om onze economie gebaseerd op
fossiele grondstoffen te transformeren naar een biogebaseerde economie. Onderzoek gericht om deze transformatie te vergemakkelijken focust vaak op de technische en technoeconomische aspecten om biomassa in waardevolle producten om te zetten, maar vergeet daarbij vaak om ook de niet-technische aspecten in rekening te brengen, meer bepaald de organisatorische uitdagingen gelinkt aan lokale biomassa waardeketens. Inderdaad, gezien de unieke eigenschappen van biomassa, zoals lage bulkdichtheid en de seizoensgebondenheid, en de die van de economische actoren van de waardeketen, zoals de wijde verspreiding van de producenten, worden lokale biomassa waardeketens in de context van de economie geconfronteerd met verscheidene organisatorische uitdagingen. Om inzichten te verwerven in organisatorische uitdagingen passen we complex adaptief systeemlens toe door middel van een U+201Cmixed-methodU+201D aanpak, bestaande uit semigestructureerde interviews en
agent-gebaseerd modelleren. Om ons onderzoek meer te specifiëren, focussen we op de lokale maïs waardeketens, dewelke we opsplitsen in vier specifieke gevalstudies.
In de eerste gevalstudie onderzoeken we de reeds bestaande kuilmaïs market en de competitie tussen landbouwers en managers van een biogasinstallatie voor deze lokaal
verhandelde bron van biomassa. Het onderzoek helpt ons om inzichten te verwerven in de contextuele factoren die bijdragen tot het moeilijk verkrijgen van een stabiele en betaalbare
bron van kuilmaïs door managers van biogasinstallaties en om het relatieve belang van deze factoren te onderzoeken. We stellen vast dat de laattijdige intrede van de managers van
biogasinstallaties een grote invloed heeft op de volatiliteit van de prijzen en ook de kuilmaïsprijzen opdrijft, zeker in het geval van hevige concurrentie. Verder, en min of meer onverwacht, vinden we dat het gebruik van andere institutionele arrangementen, zoals het opbouwen van vertrouwensrelaties op lange termijn, bijna geen effect heeft op de kuilmaïsprijzen, noch op de prijsvolatiliteit.
In de tweede gevalstudie onderzoeken we de invloed van competitie op de ontwikkeling van een nieuwe maïsstro-waardeketen. Onze resultaten tonen dat de aanwezigheid van een grootschalige, centraal gelegen verwerker de ontwikkeling van een maïsstro-waardeketen bevorderd. Echter, we concluderen ook dat wanneer maïsstro verhandeld wordt in een
spotmarkt structuur, de kansen voor een succesvolle maïsstro-waardeketen beperkt zijn, omdat de deelname van de landbouwers erg fluctueert, en hierdoor ook het maïsstro-aanbod, wat maakt dat investeringen erg risicovol zijn.
In de derde gevalstudie onderzoeken we de invloed van de marktorganisatiestructuur op de ontwikkeling van een nieuwe maïsstro-waardeketen. We vinden dat de kansen voor een
succesvolle maïsstro-waardeketen beperkt zijn wanneer maïs rechtstreeks wordt verhandeld tussen de landbouwers en de verwerker, of wanneer loonwerkers optreden als tussenfiguur,
omwille van het enorm fluctuerende maïsstro-aanbod. Wanneer er een coöperatieve marktorganisatiestructuur wordt opgezet heeft de maïsstro-waardeketen een grotere kans op
slagen, omwille van het meer stabiele maïsstro-aanbod. Echter, gezien het beperkte maïsstroaanbod, concluderen we dat een maïsstro-waardeketen in Vlaanderen zich bij voorkeur moet richten op het produceren van hoogwaardige producten, die op een kleinere schaal kunnen worden geproduceerd, of om een zeker flexibiliteit te voorzien in de gebruikte
biomassabronnen.
In de laatste gevalstudie onderzoeken we hoe nieuwe lokale biomassa-waardeketens kunnen worden ontwikkeld. Hiervoor vergelijken we twee diepgaande studies van voorbeelden van
pogingen om een maïsstro-waardeketen te ontwikkelen. Het eerste voorbeeld is de succesvolle ontwikkeling van een maïsstro-waardeketen in Ontario, Canada. Het tweede
voorbeeld is de ontwikkeling van een maïsstro-waardeketen in Vlaanderen, waarvan de pogingen onsuccesvol bleven tot nu toe. Het vergelijken van deze twee voorbeelden door het
geïntegreerde analytisch kader beschreven door Lamprinopoulou et al. (2014) laat ons toe vier factoren te identificeren die helpen in het ontwikkelen van nieuwe waardeketens: (1) bepaal het doel van de waardeketen; (2) neem de hele waardeketen mee en betrek alle actoren bij
het proces; (3) creëer vertrouwen en enthousiasme bij alle actoren; and (4) financiering op de juiste momenten. Tot slot toont deze studie het belang van waardeketen-denken aan.
De inzichten verkregen van deze vier gevalstudies helpen ons bij het beantwoorden van de algemene onderzoeksvragen.
(1) In hoeverre is een complex adaptief systeemlens geschikt voor het onderzoeken van lokale
biomassawaardeketens voor de biogebaseerde economie, rekening houdend met hun specifieke kenmerken en die van de economische actoren?
(2) Hoe kan het gebruik van een mixed-method aanpak, bestaande uit semigestructureerde interviews en agent-gebaseerd modelleren helpen om de mechanismen te bestuderen die leiden tot de organisatorische uitdagingen van lokale biomassawaardeketens in de context van de biogebaseerde economie?
(3) Wat zijn de mechanismen achter de organisatorische uitdagingen van lokale biomassawaardeketens in de context van de biogebaseerde economie, en hoe kunnen
deze worden aangepakt?
Eerst evalueren we in hoeverre de complex adaptief systeemlens die wordt gebruikt geschikt is om inzichten te verwerven in organisatorische uitdagingen van lokale biomassa
waardeketens. Na het analyseren van de vier gevalstudies kunnen we besluiten dat lokale biomassa waardeketens inderdaad kunnen worden gekarakteriseerd door de vier
eigenschappen (aggregatie, niet-lineariteit, stromen en diversiteit) en kunnen worden beschreven door de drie mechanismen (merken, interne modellen, en bouwstenen) die
gemeenschappelijk zijn voor alle complex adaptieve systemen. Bijgevolg besluiten we dat de CAS-theorie een goede lens biedt om organisatorische uitdagingen voor lokale biomassawaardeketens in de context van de biogebaseerde economie te bestuderen.
Vervolgens evalueren we of de mixed-method aanpak geschikt is om organisatorische uitdagingen van biomassa-waardeketens te onderzoeken. We concluderen dat het gebruik
van de combinatie van semigestructureerde interviews en agent-gebaseerd modelleren, en vooral dan de wisselwerking tussen deze kwalitatieve en kwantitatieve methode, ons toelaat
om de mechanismen die bijdragen tot de organisatorische uitdagingen van biomassawaardeketens beter te begrijpen. Deze wisselwerking komt op de volgende drie manieren tot
uiting. Eerst, inzichten verkregen uit de semigestructureerde interviews vormen een goede basis om de belangrijkste economische actoren te identificeren en om hun gedragsregels te formuleren. Ten tweede, inzichten van de scenario-analyse met behulp van de agentgebaseerde modellen helpen in het evalueren van de relatieve bijdrage va de verschillende
contextuele factoren die de prijzen van lokaal verhandelde kuilmaïs beïnvloeden, alsook de prijsvolatiliteit en het aanbod voor de managers van biogasinstallaties. Ook helpen de
resultaten van de agent-gebaseerde modellen ons de belangrijkste stimulansen en uitdagingen voor het ontwikkelen van een maïsstro-waardeketen te identificeren. We kunnen
dus stellen dat agent-gebaseerd modelleren ons helpt om een diepgaander inzicht te verwerven in de bevindingen van de semigestructureerde interviews. Ten slotte, nadat dit
diepgaander inzicht werd verworden, kunnen strategieën ontwikkeld worden om de organisatorische uitdagingen aan te pakken en kunnen de resultaten meer in hun context
worden geplaatst, door terug te gaan naar de semigestructureerde interviews en door nieuwe interviews af te nemen.
Gegeven de complex adaptief systeemlens en door het gebruik van de mixed-method aanpak, kunnen we organisatorische uitdagingen van lokale biomassa-waardeketens in de context van de biogebaseerde economie identificeren. Ten eerste vinden we dat nieuwe spelers die een goed georganiseerde biomassa-waardeketen binnenkomen voor gebruik in een competitieve toepassing, moeilijkheden kunnen ondervinden om een stabiele en betaalbare toevoer van locale biomassa te kunnen verkrijgen voor nieuwe toepassingen in the context van de biogebaseerde economie. Ten tweede, ook wanneer nieuwe biomassa-waardeketens worden ontwikkeld voor nieuwe toepassingen in de context van de biogebaseerde economie, kunnen verwerkers geconfornteerd worden met een onzekere biomassa-toevoer. Ten derde ondervinden we de moeilijkheid om financiële steun te vinden voor het ontwikkelen van nieuwe
biomassa-waardeketens voor nieuwe toepassingen in de context van de biogebaseerde economie. Bovendien kunnen we belangrijke inzichten verwerven om deze uitdagingen aan te
pakken, wat ook het algemene onderzoeksdoel is van dit doctoraat. We formuleren vijf praktische aanbevelingen voor stakeholders uit de praktijk:
(1) Het samenwerken met tussenpersonen is aangeraden als een manier om de negatieve effecten van een late intrede in een reeds bestaande lokale biomassamarkt, zoals een
hogere prijsvolatiliteit, te beperken. Werken met tussenpersonen kan op een bepaalde manier de late intrede U+201Congedaan makenU+201D en daarenboven ook de transactiekosten
verminderen.
(2) Het behouden van een voldoende grote flexibiliteit is aangeraden voor alle stakeholders van de waardeketens. Landbouwers kunnen hun flexibiliteit behouden door meer-doelenrassen of U+2013gewassen te planten, loonwerkers kunnen hun flexibiliteit behouden door te investeren in machines die meerdere gewassen kunnen oogsten doorheen het jaar, en
verwerkers kunnen hun flexibiliteit behouden door het verwerkingsproces zo op te stellen dat het meerdere biomassasoorten kan verwerken. Ten slotte moeten ook onderzoekers en ontwikkelaars van waardeketens flexibel zijn wanneer ze nieuwe waardeketens willen ontwikkelen. Dit kan bijvoorbeeld door de grootte van de verwerkingsfabriek aan te
passen, of door nieuwe stakeholders bij het proces te betrekken indien nodig.
(3) Het maken van een weldoordachte keuze wat betreft de marktorganisatiestructuur wordt ook aangeraden. Deze structuur moet zo goed mogelijk de wensen van de verschillende economische actoren reflecteren om de kans te vergroten dat deze actoren ook werkelijk zullen deelnemen aan de waardeketen en de kans te vergroten dat de nieuwe
waardeketen succesvol wordt.
(4) Wanneer nieuwe waardeketens worden ontwikkeld is het belangrijk dat alle actoren
worden meegenomen. Het vergeten meenemen van één stakeholder kan ertoe leiden dat het ontwikkelen van de hele waardeketen wordt verhinderd. Terwijl veel onderzoek
gedaan wordt naar de interesse van landbouwers om deel te nemen aan waardeketens voor de biogebaseerde economie, tonen we aan in ons onderzoek dat ook de andere
stakeholders een rol spelen. Bijvoorbeeld, we tonen aan dat als loonwerkers niet willen investeren in de nodige oogstmachines, maïsstro niet kan geoogst worden en het
ontwikkelen van de waardeketen wordt gehinderd.
(5) Ten slotte, wanneer nieuwe lokale biomassa-waardeketens voor de biogebaseerde economie worden ontwikkeld, raden we aan om ook aandacht te besteden aan het creëren
van vertrouwen en enthousiasme voor de nieuwe waardeketen die wordt ontwikkeld. Dit kan worden gerealiseerd door het organiseren van focusgroepen, oogstdemonstraties,
en/of technologiedemonstraties. Daarenboven is het belangrijk om de onderzoeksresultaten, waaronder ook de risicoU+2019s, eerlijk en openlijk te communiceren en te bediscussiëren. Bovendien wordt het aangeraden om ook beleidsmakers vanaf het
begin te betrekken bij het ontwikkelen van nieuwe waardeketens.
Ten slotte formuleren we ook twee aanbevelingen voor beleidsmakers:
(1) Om de biogebaseerde economie succesvol te maken, moeten niet enkel technische en
techno-economische onderzoeksprojecten moeten worden ondersteund, maar we raden beleidsmakers aan om specifieke fondsen opzij te zetten voor projecten die een waardeketenaanpak hanteren. In zulke projecten zou zowel de kennis van wetenschappers als van personen uit de praktijk moeten worden samengebracht. Dit kan worden gerealiseerd door het opzetten van een soort adviesgroep, waarin landbouwers, loonwerkers, vertegenwoordigers uit de industrie, vertegenwoordigers van belangengroepen en beleidsmakers zetelen. ZoU+2019n adviesgroep zou dan moeten worden
begeleid door een bekwame tussenpersoon (boundary spanner).
(2) Aangezien een onzeker subsidiebeleid nefast is om nieuwe investeringen voor de biogebaseerde economie aan te trekken, raden we beleidsmakers aan om operationele
subsidies, die vaak niet kunnen worden gegarandeerd op lange termijn, af te bouwen en in de plaats meer in te zetten op subsidies die waardeketenontwikkeling ondersteunen.
Zulke subsidies kunnen bijvoorbeeld worden toegekend in de vorm van belastingaftrekmogelijkheden voor investeringen in nieuwe projecten voor de biogebaseerde economie, belastingvermindering op de interesten die worden gewonnen
uit investeringen in projecten in de biogabaseerde economie,
overheidsinvesteringskredieten met lage interesten, of investeringssubsidies.