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The Agriculture/Cleantech Nexus Doug Cameron Alber8 Advisors LLC Wisconsin Bioenergy Ini8a8ve 2010 Wisconsin Bioenergy Summit October 14, 2010 Madison, Wisconsin

The Agriculture/Cleantech Nexus

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Alberti Advisors Founder and Managing Director Doug Cameron's opening presentation at the 2010 Wisconsin Bioenergy Summit on 10/14/10.

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The Agriculture/Cleantech Nexus 

Doug Cameron Alber8 Advisors LLC 

Wisconsin Bioenergy Ini8a8ve 2010 Wisconsin Bioenergy Summit 

October 14, 2010 

Madison, Wisconsin 

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There are big, global challenges around energy, agriculture and environment 

Problems are opportuni8es for savvy researchers, entrepreneurs and investors 

Many emerging opportuni:es at the nexus between cleantech and sustainable agriculture 

Wisconsin and the Midwest are should be the natural leaders at this nexus 

Some examples of opportuni:es in biomass, power, biofuels and bio‐based chemicals   

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Jonathan Foley, Scien:fic American, March 2010 

Big, global challenges 

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cleantech sustainable agriculture 

Renewable energy 

Carbon management 

Energy efficiency 

Efficient land use 

Soil conserva:on 

Efficient nutrient/fer:lizer use 

Water management 

Benign weed and pest control 

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Na8onal Venture Capital Associa8on investments buckets: 

SoNware Life Sciences Cleantech Internet 

An emerging area: 

Sustainable agriculture 

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A very visible example of the cleantech/ag nexus 

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Solum makes a field‐deployable measurement tool that can give immediate answers on soil nutrient needs. Fer:lizer is a major cost for commodity crops, amoun:ng to 40‐50% of the opera:ng expense for corn.  It is currently applied in an inefficient manner based on average values rather than per‐acre needs.  Our services and tools give farmers confidence that they can increase their yields and reduce their costs by applying fer8lizer in the right amount, at the right place, and at the right 8me.  Using our tools makes farming more sustainable by reducing nitrogen runoff (which causes "dead zones" in areas such as the Gulf of Mexico) and comba:ng the dominant source of nitrous oxide—the third most important greenhouse gas and the leading cause of ozone deple:on. 

Solum was founded in 2009 by Nick Koshnick, Mike Preiner, and Jus:n White, three Applied Physics PhDs from Stanford. 

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Charter Street Hea:ng Plant, Madison, WI 

Clentech/Ag Nexus—renewable, biomass power 

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poplar 

Short rota:on willow 

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Miscanthus  

switchgrass 

Sweet sorghum  Energy cane 

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Mixed grass study, David Tilman 

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Equipment for mechanized sugarcane harves:ng, Piracicaba, Sao Paulo, Brazil (for ethanol fuel produc:on) 

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Single‐pass corn stover harvester 

Iowa State, Poet, John Deere 

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Philip Benfey, PhD Co‐Founder and Chief Execu2ve Officer 

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Cleantech/Ag Nexus:  Addressing the biomass supply chain 

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Sapphire, New Mexico 

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Less exo:c—diges:on of animal waste to biogas 

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Fibrominn LLC, Benson, MN, 55 MW, 700,000 tons poultry waste annually 

…and more controversial 

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Energy Independence and Security Act (EISA) of 2007 

Renewable Fuel Standard, include life cycle analysis and influence of land use change 

Policy, legal an regulatory opportuni8es at the cleantech/ag nexus 

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corn starch 

ethanol cane sugar  (sucrose) 

soybean oil 

rape seed oil 

palm oil 

biodiesel 

methanol 

Biofuels:  Current Technology 

hip://www.bioprofilelabs.com/Maize.jpg hip://img.alibaba.com/photo/11648118/Sugar_Cane.jpg hip://www.biotechnologyonline.gov.au/images/contentpages/soybeans.jpg hip://www.cambridge2000.com/gallery/images/P4230761.jpg hip://img.alibaba.com/photo/11564472/Crude___Refined_Palm_Oil_From_Malaysia.jpg 

glycerol 

Trans‐ esterifica8on 

yeast fermenta8on 

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A broader view of renewable fuels and chemical 

CO2  

Non‐fossil biomass 

Non‐fossil biomass (or direct to fuels and chemicals) 

“Reac8ve” Intermediates 

Hydrolysis (“sugar plaXorm”) 

Pyrolysis (“bio‐oils”) 

Gasifica8on (syngas) 

Fuels and  chemicals 

“photosynthesis” 

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A collec8on of biofuels, all with some commercial interest hydrogen 

methane 

methanol 

ethanol 

dimethylether 

n‐butanol 

iso‐butanol 

iso‐pentanol 

methyl levulinate 

methyltetrahydrofuran (MTHF) 

dimethylfuran (DMF) 

Methyl oleate, a fa[y acid methyl ester (FAME), representa8ve biodiesel molecule 

propane 

isopropanol Iso‐tetradecane, a representa8ve hydrocarbon 

farnesene 

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Biochar 

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Petroleum 

Refinery 

Fuels (gasoline, diesel) 

Petro‐ chemicals 

Non‐fossil biomass 

Biorefinery 

Biofuels (ethanol, biodiesel,  

other) 

Bio‐based chemicals 

Bio‐based chemicals 

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Chemurgy is a branch of applied chemistry that is concerned with preparing industrial products from agricultural raw materials. The word "chemurgy" was coined by chemist William J. Hale and first publicized in his 1934 book The Farm Chemurgic.  (Wikipedia) 

Neo‐chemurgy?? 

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Petrochemical building blocks 

ethylene 

propylene 

butadiene 

benzene 

toluene 

mixed xylenes 

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Biom

ass 

polyethylene 

isooctane/fuels 

polyacrylates 

nylon, 6 

polyesters 

Emerging biobased chemicals 

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The cleantech/ag nexus:  a big, global need and opportunity? 

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Thank you 

Doug Cameron [email protected] 

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AHS Probine