Energie-neutrale woningen met groengas Inbreng voor klimaatberaadtafels Gebouwde omgeving en Energie

Transcriptie

1 Dialoog J: Huishoudens moeten van het gas af F: Nee, van het aardgas J: Maar om de verduurzamen moet toch alles elektrisch? F: Nee, verduurzamen kan ook met groen gas J: Maar waar halen ze dan groen gas vandaan? F: De grondstoffen daarvoor leveren de huishoudens zelf J: Hoezo? F: Met hun afvalwater uit het riool, hun keukenafval en waterstof uit de stroomoverschotten van hun zonnepanelen. Helemaal circulair dus. J: Is dat voldoende? F: Wel voor de helft van hun gasgebruik. De rest vervangen zij door elektriciteit met een hybride warmtepomp en 12 zonnepanelen. Ook helemaal circulair dus. J: Dus het kan anders? F: Ja, het kan anders, en ook nog met slechts een kleine investering zonder verhoging van de woonlasten en met meer wooncomfort Energie-neutrale woningen met groengas Inbreng voor klimaatberaadtafels Gebouwde omgeving en Energie In de discussie naar het Nederlandse klimaatakkoord nemen vele maatschappelijke partijen het standpunt in dat Nederland van het gas af moet. Zo antwoordt de voorzitter van het Klimaatberaad, Ed Nijpels, in een interview van 17 mei 2018 met de Nederlandse Vereniging Duurzame Energie (NVDE) op de vraag Wat gaan de mensen zelf merken van de energietransitie ( We gaan van het gas af. Dat gaat iedereen merken: we gaan koken op inductie en de CV zal niet meer op gas draaien. Er zullen waarschijnlijk zonnecellen op het dak liggen. Huizen worden grondig aangepakt. Dit raakt alle vijf miljoen eigen woningbezitters. Een beleid om alle of het overgrote deel van de huishoudens van het gas af te halen om de klimaatdoelen te bereiken is erg duur, maar ook onnodig en zelfs vanuit duurzaamheidsoverwegingen onwenselijk. Duur Nederland heeft waarschijnlijk in de hele wereld de beste gasinfrastructuur. Wanneer wij het overgrote deel van de Nederlandse huishoudens van het gas zouden halen, wordt de huidige infrastructuur daarvoor niet meer of slechts marginaal gebruikt. Dit betekent een enorme kapitaalvernietiging. Handhaving en blijvend gebruik van de huidige gasinfrastructuur betekent ook dat de infrastructuur voor duurzame elektriciteit aanzienlijk minder versterkt hoeft te worden. Nu 1

2 al lopen we tegen grenzen aan van wat de huidige infrastructuur aan duurzaam en decentraal opgewekte stroom kan verwerken. Tenslotte is handhaving van de huidige gasinfrastructuur belangrijk voor de opslag van de duurzame energie die vooral zomers wordt opgewekt, maar s winters gebruikt wordt. Uit onderstaande grafiek van het gas- en elektriciteitsverbruik in 2017 blijkt dat de huidige piekvraag van gas vele malen groter is dan die van elektriciteit en het gasnetwerk dus in staat is om veel meer energie te transporteren dan het huidige elektriciteitsnetwerk. Bovendien kunnen met de huidige gasinfrastructuur grote hoeveelheden energie worden gebufferd om de productie te laten aansluiten op de grote piekvraag in de winter. De infrastructuur voor elektriciteit heeft deze mogelijkheden niet. Bron: Infographic EBN Energie in Nederland Bij de voorgestelde all electric oplossingen zal de elektriciteitsprijs s winters fors stijgen omdat (1) de warmtevraag in een koude februarimaand zal stijgen terwijl (2) het aanbod aan energie zal dalen omdat er nu eenmaal minder zon en wind is op dat moment. Dan zal gebruik gemaakt moeten worden van een niet duurzame energiebron (fossiele energie - of kerncentrale). Dat zal een gemiddeld huishouden met een forse energierekening opzadelen en de positie van fossiele energie juist versterken. Onnodig Maar het is ook onnodig, want er bestaan inmiddels nieuwe technologieën waarmee grotere hoeveelheden groengas kunnen worden geproduceerd dan met de huidige in gebruik zijn technologieën. Een belangrijke technologie is de zogenaamde AH2PD technologie, waarmee groen gas uit onder andere afvalwater wordt geproduceerd. 2

3 Afvalwater uit het riool is tot nu toe, zoals de naam al aangeeft, afval dat gereinigd moet worden. Ook erin aanwezige grondstoffen, zoals fosfaat en stikstof, kunnen verder niet gebruikt worden, omdat zij uit het riool komen. Bestaande technieken voor groengas in rioolwaterzuivering maken tot nu toe vooral gebruik van het restslib dat na zuivering overblijft. De nieuwe, door Bareau ontwikkelde, technologie AH2PD op basis van hogedrukvergisting is speciaal interessant omdat deze het afvalwater uit de huishoudens direct gebruikt, zonder verbranding, dus zonder daarvoor energie nodig te hebben. Hiermee is het mogelijk om met afvalwater meer energie te produceren dan met de huidige technieken. De huidige waterzuivering gebeurt door biologische verbranding in open bassins, waarbij in het afvalwater zittende CO2 vrijkomt. In het AH2PD proces komt het afvalwater uit het riool direct in gesloten vaten (zie figuur 1). In het afvalwater zittende bacteriën bouwen in deze groengasreactoren een hoge druk en temperatuur op, waardoor in één stap en zonder toevoeging van externe energie methaan van Slochterenkwaliteit en in water opgelost CO2 ontstaan. Toevoeging van waterstof, verkregen vanuit te veel geproduceerde wind- en zonne-energie, bindt de CO2 en verdubbelt de groengasproductie. Toevoeging van keukenafval leidt nog eens tot verdubbeling. Bovendien kan de technologie ook op andere organische reststromen, waaronder industrieel afvalwater en varkensmest worden toegepast. Bij elkaar is de potentie van deze nieuwe technologie dan ongeveer gelijk aan de helft van het huidige gasgebruik van de huishoudens in Nederland. Terwijl nu verwerking van afvalwater door de waterschappen jaarlijks vooral een kostenpost is, maakt deze technologie het mogelijk om met afvalwater opbrengsten te genereren! Bovendien is deze technologie zeer geschikt om teveel geproduceerde groene stroom uit zon en wind door middel van waterstof injectie op te slaan in de bestaande gasinfrastructuur voor gebruik op een later moment! Deze technologie is met financiële steun van onder andere Gasunie en GasTerra uitgebreid getest op het experimenteerterrein EnTranCe van de Rijksuniversiteit Groningen en de Hanzehogeschool. Voorbereidingen voor de bouw van de eerste installatie op Ameland zijn in een vergevorderd stadium. De betrokken partijen zijn o.a. de Gemeente Ameland als grote aanjager, het Wetterskip, GasTerra en staal-en softwarefabrikanten. Banken zien in deze ontwikkeling een nieuwe kans om groene projecten te financieren. Bedrijven en organisaties die tot nu toe vrijwel alleen met anderen binnen hun sector te maken hadden gaan hier samenwerken en hebben elkaar nodig. In biljart-termen: om een punt te scoren in een carambolespel moet de bal precies op het goede punt en met het goede effect elke band raken. Ook internationaal is er veel belangstelling. 3

4 Figuur 1: De installatie waarmee op volledig biologische wijze uit afvalwater en keukenafval met de Bareau-technologie groengas van Slochterenkwaliteit wordt geproduceerd. Met deze innovatie kunnen we circa de helft van het gasgebruik van huishoudens vergroenen, de wens en niet alleen van de voorstanders van nul op de meter woningen- is echter dat alle huishoudens in Nederland hun energiegebruik geheel verduurzamen. Dat kan worden bereikt als wij deze groengastechnologie combineren met resultaten uit een onderzoek van de Stichting Samen Energie Neutraal, met steun van het Ministerie van Economische Zaken uitgevoerd. Daarin is aangetoond dat ALLE woningen in HEEL Nederland hun gasgebruik door installatie van een hybride warmtepomp en aanschaf van 12 zonnepanelen met minimaal de helft kunnen verminderen ZONDER VERHOGING VAN DE WOONLASTEN én met verhoging van het wooncomfort. Deze studie is gebaseerd op onderzoek van een multidisciplinaire groep van tien experts en inmiddels bevestigd door verschillende andere instanties, zoals Berenschot, ENEXIS en de Consumentenbond. De Stichting Samen Energie Neutraal beveelt de combinatie van de AH2PD technologie met de hybride warmtepomp plus 12 zonnepanelen aan als een Quick-Fit oplossing om woningen in Nederland versneld energie neutraal te maken. 4

5 Aardgasloos wonen in Nederland is daarmee bereikbaar met een investering van ongeveer 7000 euro per huishouden voor de aanschaf van de hybride warmtepomp en de 12 zonnepanelen in plaats van de euro investering die nodig is voor een nul op de meter woning. Onwenselijk Van het gas afgaan is ook onwenselijk omdat het tot een minder circulaire economie leidt dan de hier voorgestelde oplossing. De groengastechnologie AH2PD heeft buiten de sfeer van warmte en energie namelijk nog een aantal belangrijke voordelen. Verduurzaming houdt namelijk niet alleen in dat we van de fossiele brandstoffen afgaan, maar ook dat wij grondstoffen kunnen terugwinnen en hergebruiken en allerlei transportkosten reduceren door lokaal hergebruik. AH2PD technologie, toegepast op afvalwater, maakt het mogelijk alle grondstoffen uit het afvalwater terug te winnen en overige stoffen (zoals medicijnresten) af te breken, zodat het resterende water eveneens kan worden hergebruikt voor irrigatie in de land- en tuinbouw, voor procesdoeleinden in de industrie, of op het oppervlaktewater kan worden geloosd. En de CO2 emissie in de gebouwde omgeving wordt tot bijna nul gereduceerd, waarmee de klimaatdoelstellingen voor 2030 in één klap kunnen worden behaald. Bovendien vergt het toepassen van deze oplossing veel minder aanpassingen en daarmee implementatietijd dan andere oplossingen en vergroot het de kans dat de emissiereductie doelstellingen worden gehaald. De combinatie van AH2PD groengastechnologie met de Quick Fit oplossing biedt tenminste zes vormen van circulaire economie die met de gasloze optie niet bestaan: 1. De terugwinning van alle grondstoffen uit het afvalwater, zodat het gezuiverde water kan worden hergebruikt of als schoon water kan worden geloosd op het oppervlaktewater; 2. De winning van groengas uit het afvalwater en andere organische reststromen dankzij autonoom werkende bacteriën zonder toevoeging van energie. Dit in tegenstelling tot alle huidig in gebruik zijnde aerobe technologieën; 3. Gebruik van keukenafval voor lokale groengasproductie; 4. Gebruik van lokale, niet aan het elektriciteitsnet te leveren, zonne- en windenergie voor omzetting in waterstof en verdubbeling van de productie van groengas in de regio; 5. Extra reductie van restslib dat geschikt is voor hergebruik en verwerking met nieuwe technologieën voor behandeling van droge reststromen, zoals Superkritische Vergassing. 6. Lange termijn seizoensopslag van onbruikbare duurzame energie ten behoeve van gebruik in de winter, waarmee de zo belangrijke batterijfunctie grootschalig en efficiënt wordt ingevuld zonder nieuwe infrastructurele investeringen te hoeven doen. 5

6 Conclusie Met AH2PD is het mogelijk om uit afvalwater uit het riool significante hoeveelheden groengas te produceren. Dit kan ook met keukenafval en varkensmest. De combinatie groen gas met een hybride warmtepomp en 12 zonnepanelen per woning is de beste manier om de woningen in Nederland snel energieneutraal te maken. Met de AH2PD technologie kan op biologische wijze voldoende groengas worden geproduceerd die nodig is voor deze oplossing. De mogelijkheid om met toevoeging van waterstof meer groen gas te produceren maakt het mogelijk om de bestaande installaties voor gastransport, -opslag en - eindgebruikers in te zetten voor inpassing van grote hoeveelheden zonne- en windenergie. Daarmee biedt het een economische oplossing voor de ongelijktijdigheid van de productie van groene stroom en de vraag ernaar. Omdat AH2PD met groengas gebruik maakt van bestaande gasinfrastructuur (transport, opslag, eindverbruik) vergt het weinig vergaande aanpassingen en is het snel inzetbaar. Documentatie april pdf pdf Contact Voor verdere vragen en toelichting kunt u contact opnemen met: Pieter Brink, Samen Energie Neutraal M: PieterBrink@bureaubeno.nl Kirsten Zagt, Bareau M: kirsten.zagt@bareau.nl Frans Stokman M: f.n.stokman@rug.nl 6