Biobrandstof als duurzame energiebron

biobrandstof voordelen en nadelenAls je een blok hout in de haard legt, komt er weliswaar CO2 uit de schoorsteen maar de boom die naast de kachel ligt heeft nog niet zolang geleden CO2 uit de lucht gehaald. De CO2 uit de schoorsteen doet weer dienst als voedsel voor toekomstige bomen die weer dienst doen als biobrandstof voor de kachel. Zo krijg je een korte CO2 kringloop die minder schadelijk is voor het milieu. Voor andere biobrandstoffen geldt hetzelfde principe zoals biodiesel uit koolzaad en zonnebloemen of bio-ethanol uit suikerbieten, maïs en suikerriet. Deze biobrandstoffen staan erg in de belangstelling en kunnen goed gemengd worden met fossiele brandstof. Maar om heel Nederland over te laten schakelen op biobrandstof is heel groot areaal aan landbouwgrond nodig om deze gewassen te telen. In Nederland is deze grond niet voorradig en bovendien wordt een biobrandstof-gewas een grote concurrent voor een voedselgewas wat op ethische bezwaren stuit. Maar of een energiegewas wel zo duurzaam is, is nog maar de vraag. Uit berekeningen met het principe van well to wheel blijkt dat sommige gewassen op basis van CO2 uitstoot soms 15% slechter doen dan fossiele brandstof. Vooral bij de productie van maïs- en aardappelethanol komt dit naar voren. Je moet hier vooral denken aan het gebruik van kunstmest, het bewerken van de grond en de gewassen met machines. Bovendien vinden in de grond omzettingen plaats van N-kunstmest waarbij lachgas vrijkomt. Dit gas heeft een zeer positief effect op het broeikaseffect. Een ander groot nadeel van biodiesel is dat er bacteriegroei in plaats kan vinden, vooral in dieselolie die lang in voorraadtanks staat. Het gevolg hiervan is dat grote machines ernstige schade ondervinden in de brandstofsystemen. Een ander categorie van biobrandstof is de zg. biobrandstoffen uit organisch afval. Je moet hierbij denken aan frituurolie en dierlijke vetten. Dit zijn restproducten en worden dus niet primair geproduceerd als energieproduct. Biobrandstoffen moet men nog maar niet zo afschrijven. De technologie kan nog sterk verbeterd worden. Bovendien zijn de duurzaamheidcriteria nog niet geheel duidelijk. De Europese Unie is bezig deze te ontwikkelen, waarin factoren zoals broeikasbalans,voedselconcurrentie, energievoorziening, biodiversiteit, welvaart en milieu een rol spelen. Hieraan gekoppeld kunnend producenten een certificeringsysteem opzetten.


style="display:inline-block;width:728px;height:90px"
data-ad-client="ca-pub-3707113148780391"
data-ad-slot="2744847817">

2e Generatie biobrandstof als duurzame energiebron

Biobrandstof dat niet aan voedsel gerelateerd zijn, worden meestal de tweede generatie biobrandstof genoemd. Deze biobrandstof worden gemaakt uit planten die hiervoor geteeld worden of uit oneetbare gedeelten van voedselgewassen. Een voorbeeld hier van is jatropha-olie. De geperste olie is op conventionele wijze tot biobrandstof te verwerken, maar de plant is geen voedselgewas (de zaden zijn giftig), en hoeft daar ook niet mee te concurreren omdat deze nog op zeer droge grond kan groeien. biobrandstof Een andere nieuwe ontwikkeling in de biobrandstof is om via vergisting bioethanol te maken uit cellulose dat in plantaardig materiaal voorkomt. Er is nu een procedé beschikbaar om het cellulose te “kraken” tot vergistbare suikers. Via deze manier kunnen restmaterialen die veel cellulose bevatten zoals: stro, oogstresten, houtige gewassen, vezelige gewassen dienen als biobrandstof. Er vindt in principe geen concurrentie plaats met voedsel. Restmateriaal van een voedselgewas kan dan dienen als grondstof voor de biobrandstof. Een andere ontwikkeling in de biobrandstof is om van biomassa eerst biogas te maken dat gebruikt kan worden in energiecentrales en deels omgezet kan worden -met het zg. Fischer-Tropschprocédé- in vloeibare biobrandstof zoals biodiesel en bioethanol. Wordt ook wel BTL genoemd. (Biomass to Liquid). Meestal is de synthese gericht op het verkrijgen van zoveel mogelijk wax (lange koolstofketens), waaruit door middel van hydrocracking diesel fracties worden geproduceerd. Het eindproduct kan toegepast worden in dieselmotoren en in alle proporties bijgemengd worden in conventionele diesel. Afhankelijk van de productiewijze kunnen de nieuwe generatie biobrandstoffen de uitsoot van broeikasgassen tot 95% verminderen t.o.v. de fossiele brandstof. De 2e generatie biobrandstof komt over 5 a 10 jaar pas echt in grootschalige productie.

Biobrandstof en technologie:

Soort

Conversie-technologie

Pure plantaardige olie

PPO

Wordt onttrokken aan oliezaden, zoals koolzaad en zonnebloempitten, door middel van mechanisch persen en/of extractie met een oplosmiddel. Deze olie kan gebruikt worden in specifiek hiervoor aangepaste dieselmotoren

Biodiesel

Wordt geproduceerd door plantaardige olie of afvalvetten te veresteren. Bij dit proces wordt methanol aan de olie toegevoegd om de glycerine hieruit te verwijderen. Het eindproduct lijkt qua eigenschappen op conventionele diesel en kan in een gewone dieselmotor worden gebruikt, puur of bijgemengd in conventionele diesel (aanpassingen van de motor zijn nodig bij een aandeel biodiesel groter dan 20-30%).

Bioethanol Wordt traditioneel geproduceerd door middel van fermentatie van suiker- en zetmeelhoudende landbouwgewassen, zoals suikerbieten en granen. Hierbij wordt de biomassa bij lage temperatuur en druk omgezet door middel van bacteriën of enzymen. Bioethanol is geschikt voor toepassing in (aangepaste) benzinemotoren (Otto-motoren), puur of bijgemengd bij conventionele benzine.
Biomethanol

Wordt geproduceerd door biomassa te vergassen en dit gasmengsel vervolgens om te zetten in methanol door middel van methanolsynthese. Biomethanol is, net als bioethanol, geschikt voor toepassing als (gedeeltelijke) vervanger van conventionele benzine. In bepaalde typen brandstofcellen kan methanol ook direct worden ingezet in plaats van waterstof. De geproduceerde elektriciteit drijft danhet voertuig via een elektromotor aan.

Biogas

Is een eindproduct van vergisting van biomassa. In dit proces wordt de biomassa biologisch afgebroken door micro-organismen, in een natte omgeving, bij lage temperaturen en zonder toevoeging van zuurstof. Voor toepassing als transportbrandstof, moet biogas opgewerkt worden tot een methaangehalte van 98%. Biogas kan dan gebruikt worden in een (aard)gasmotor.

Bio-DME (dimethylether)

Is een biobrandstof die qua eigenschappen lijkt op LPG en die geschikt is voor toepassing in (aangepaste) dieselmotoren. Bio-DME kan geproduceerd worden door middel van vergassing gecombineerd met DME-synthese (vergelijkbaar met de productie van methanol) of door middel van katalytische dehydratatie van biomethanol.

Fischer-Tropsch diesel

Wordt verkregen door biomassa te vergassen en dit gasmengsel vervolgens om te zetten naar een vloeistof door middel van het Fischer-Tropsch syntheseproces. Meestal is de synthese gericht op het verkrijgen van zoveel mogelijk wax (lange koolstofketens), waaruit door middel van hydrocracking diesel fracties worden geproduceerd. Het eindproduct kan toegepast worden in dieselmotoren en in alle proporties bijgemengd worden in conventionele diesel.

SNG (Substitute Natural Gas)

Kan geproduceerd worden door verschillende vergassingstechnieken, gevolgd door een methanatiestap, welke zorgt voor een hoger methaangehalte in het gas. Het eindproduct is vergelijkbaar met aardgas en kan in (aard)gasmotoren worden toegepast.

Biowaterstof

Kan geproduceerd worden door middel van vergassing (zie biomethanol, Fischer-Tropsch diesel, SNG) of vergisting (zie biogas). Na vergassing of vergisting van biomassa, vindt stoom reforming plaats, om een zo hoog mogelijk waterstofgehalte in het gas te verkrijgen. Biowaterstof kan in principe in een verbrandingsmotor worden toegepast, maar ook in brandstofcellen, gecombineerd met een elektromotor om het

aantal km op biobrandstof

3e Generatie biobrandstof als duurzame energiebron

Ter onderscheiding van de tweede generatie wordt naar diverse nieuwe ontwikkelingen verwezen als ‘derde generatie’ biobrandstof. In Nederland wordt algen reactor - biobrandstofhieronder vaak biobrandstof uit algen verstaan.Algen als biobrandstof heeft het grote voordeel dat het niet concurreert met voedsel algen worden speciaal gekweekt om als biobrandstof te dienen. Algen- kweek wordt in Nederland nog maar weinig toegepast. In eerste instantie worden algen gekweekt voor de cosmetische industrie Ze bevatten nl. veel vetten lipiden) en zijn daarom zeer geschikt voor huidcrèmes etc. Ook kan van algen diervoer en visvoer gemaakt worden. Verder zijn algen een duurzame bron voor Omega-3-Vetzuren die in de voedingsindustrie verwerkt kunnen worden. Er wordt op het moment veel onderzoek gedaan en geëxperimenteerd naar biobrandstof uit algen. Uit de algen worden lipiden gewonnen, die als grondstof gebruikt worden voor de productie van biodiesel. Algen met een hoge concentratie lipiden zijn de meest geschikte algen voor biobrandstofproductie. Een hectare groene algen produceert jaarlijks zo’n vijftien tot twintig ton biodiesel. Zelfs de KLM wil nu proberen bio-kerosine te winnen uit algen. De kweek van algen is zeer intensief en op een relatief klein oppervlakte kan een hoge opbrengst gerealiseerd worden. Micro-algen groeien relatief snel en veel soorten verdubbelen zich minstens één keer per dag.Er zijn twee gangbare manieren voor het kweken van algen: in open systemen of in gesloten, doorzichtige buizensystemen.Tot dusver is wereldwijd slechts een beperkt aantal productie-installaties van grotere schaal gerealiseerd. Dit zijn vrijwel uitsluitend open vijver systemen van het type High Rate Algae Pond (HRAP). Dit zijn ondiepe (ca. 0.3 m) vijversystemen aangedreven door onder andere een schoepenrad. Dit rad bevorderd tevens de lichtabsorptie door het in beweging houden van de alg. De algen groeien slechts tot een diepte van 2 cm in het water om genoeg zonnestraling te kunnen ontvangen. Deze systemen zijn eenvoudig op te schalen en hebben een beperkt energieverbruik en relatief lage investeringskosten. Deze vorm van biobrandstof wordt nog maar op beperkte schaal gebruikt, maar is wel in opkomst. Er wordt op het moment veel onderzoek gedaan naar en geëxperimenteerd met biobrandstof uit algen.Op een boerderij in het Friese dorp Hallum is een demonstratieproject gestart waarbij jaarlijks zo’n 200 ton biodiesel zal worden geproduceerd. Een bijproduct hiervan is algenkoek die als veevoeder gebruikt gaat worden. De fotobioreactor heeft in vergelijking tot de open toevoerkanaal vijvers een aanzienlijk betere lichttoevoer. Daardoor is er een betere fotosynthetische werking mogelijk, met als gevolg een verhoogde algenbiomassa productie. Tevens is er minder cultuurvermenging met andere organismen. Door de hogere productie zal het fotobioreactor systeem slechts één tiende van het landgebied vergen dat anders voor een open toevoerkanaal systeem vereist is om de zelfde hoeveelheid algenbiomassa te kweken. De techniek staat nog in de kinderschoenen. De gesloten fotobioreactor is een systeem die de uitwisseling van gassen, water, en voedingsstoffen voor de gewenste cultuur optimaliseert. Daarbij wordt de verontreiniging vanuit de buitenlucht beperkt.


style="display:inline-block;width:728px;height:90px"
data-ad-client="ca-pub-3707113148780391"
data-ad-slot="2744847817">