Du"rzClftl e 9nformatiecentr lam

Transcriptie

1 Du"rzClftl e 9nformatiecentr lam ~ Biomassa is een nieuwe brandstof die meer en meer in de belangstelling komt te staan. Het is een milieuvriendelijke en -in principe- onuitputtelijke brandstof. Biobrandstoffen kunnen worden gebruikt voor transport, maar ook voor toepassing in de tuinbouw. In enkele Europese landen is het al mogelijk om biodiesel of andere biobrandstoffen te tanken. Hoewel het in Nederland nog niet zover is, zijn er ook hier initiatieven op het gebied van energieteelt, oliebereiding en daadwerkelijk rijden en varen op bio-energie. Dit informatieblad geeft een overzicht van de beschikbare technieken en producten en beschrijft de stand van zaken in Nederland en Europa. De voorraden van fossiele brandstoffen (olie, gas en kolen) zijn eindig. Er zit nog veel in de grond, maar ooit komt de dag dat de voorraden op zijn. Bovendien zijn deze brandstoffen belastend voor het milieu. Bij verbranding komt onder meer het broeikasgas koolstofdioxide (COv vrij. In plaats van fossiele brandstoffen kan biomassa worden gebruikt: producten van plantaardige (en dierlijke) oorsprong. Biomassa (voor definitie: zie kader) is in InformatiecenlTum Duurzame Energie is een onderdeel van Projectbureau Duurzame Energie. Postbus M Arnhem. telefax: (026) info@duurzame-energie.nl internet:

2 ~ principe oneindig voorradig. Door bijplanting zal er altijd voorraad zijn. Een milieuvoordeel is dat door inzet van biobrandstoffen in plaats van fossiele brandstoffen, de netto uitstoot van CO2 wordt verlaagd. Planten nemen bij hun groei CO2 uit de lucht op. Deze komt vroeg of laat vrij, wanneer de planten volgens een natuurlijk proces verrotten of verteren. Door de planten (de biomassa) als energiebron te gebruiken, komt de CO2 eveneens vrij. Het voordeel is dat er (duurzame) energie wordt opgewekt, zonder dat er netto extra CO2 wordt uitgestoten. Doordat er door de planten evenveel is opgenomen als wordt uitgestoten, is er sprake van een gesloten CO2- kringloop. Daarnaast is er bij het gebruik van biobrandstoffen minder uitstoot van zwavel of zware metalen dan bij fossiele brandstoffen en wordt de roetuitstoot sterk gereduceerd. Ook is de snelle afbreekbaarheid van plantaardige olie en biodiesel in het milieu een belangrijk voordeel, bijvoorbeeld bij rampen in de scheepvaart. Andere voordelen zijn het hergebruik van oliën en vetten, en de eenvoud en de milieuvriendelijkheid van het productieproces. Oliën uit planten Als grondstof voor bio-brandstoffen zijn plantaardige oliën en vetten geschikt. Deze kunnen afkomstig zijn uit zaden, zoals koolzaad, zonnebloemen en oliepalmen (palmpitolie). De planten kunnen speciaal voor dit doel geteeld worden; dit noemen we energieteelt. Koolzaad is ook geschikt voor teelt in onder meer Nederland en Duitsland. In Nederland (Flevoland) brengt 1 hectare kg koolzaad op, genoeg voor liter koolzaadolie. Er blijft dan 3 ton koolzaadstro en koolzaad koek achter. Omdat er in Nederland onvoldoende grond is om plantenolie te bieden aan het complete wagenpark, zal er altijd geïmporteerd moeten worden. In Zuid-Europa wordt veel gebruik gemaakt van zonnebloemen, terwijl oliepalmen uiteraard in de tropen geschikt zijn. Door persing komt olie vrij, die na filtering direct kan worden verbrand in een aangepaste dieselmotor. De olie kan bovendien worden chemisch worden veranderd, waardoor biodiesel ontstaat. Voor biodiesel hoeft de motor niet te worden aangepast. In plaats van persing van (oliehoudende) planten, kan ook middels pyrolyse olie worden gewonnen. Pyrolyse houdt in dat de biomassa wordt blootgesteld aan zeer hoge temperaturen, vanaf circa 500 C. Geschikte biomassastromen zijn houtsnippers en miscanthus (olifantsgras). Deze pyrolyse- of HTU-olie zal pas over enkele jaren Postbus AA Arnhem. telefax: (026) info@duurzame-energie.nl. internet:

3 a commercieel kunnen worden geproduceerd. Omdat er nog maar weinig ervaring mee is, wordt deze olie hieronder verder niet besproken. Oliën uit restproducten Behalve uit energieteelt, kunnen oliën en vetten ook verkregen worden uit de voedingsmiddelenindustrie. Het betreft. dan restproducten, zoals gebruikt frituurvet en vetzuren die vrijkomen als destillaat bij de productie van bijvoorbeeld zonnebloemolie. Deze olie kan direct worden ingezet en is bijvoorbeeld goed toepasbaa! in de glastuinbouw, voor verwarming en het aandrijven van i machines. Vanwege de stroperigheid wordt deze bio-olie echter nog niet toegepast als brandstof voor auto's of ander transport. Vezels en suikers uit planten Met de vezels (cellulose) en suikers uit planten kan via een proces van hydrolyse en fermentatie bio-ethanol worden gemaakt. Belangrijke producten zijn graan en suikerriet. Ethanol kan als pure brandstof voor een aangepaste benzinemotor worden gebruikt; zonder deze aanpassing kan de ethanol tot twintig procent worden bijgemengd. Beschikbare producten Afhankelijk van de grondstoffen en verwerkingsprocessen zijn er diverse producten die kunnen worden gebruikt in verbrandingsmotoren. Naast de hierboven genoemde producten is er bio-methanol en Fischer- Tropschdiesel. Deze laatste twee worden echter nog nergens commercieel geproduceerd. Daarom wordt hieronder alleen aandacht besteed aan:. plantenolie. biodiesel. bio-ethanol. olie uit reststoffen. Plantenolie Koude en warme persing Plantaardige olie of plantenolie ontstaat door het persen van olie uit de zaden van olieproducerende planten. Na de zogeheten koude persing in een zogeheten oliemolen moet de olie gefilterd worden, waarna ze direct gebruikt kan worden. Als restproduct ontstaat een vaste massa, het plantenschroot (bijvoorbeeld koolzaadkoek). Dit is een belangrijk eiwit en energiedrager en is zeer geschikt als veevoer. Het kan echter ook opnieuw geperst worden, om de uiteindelijke olieopbrengst te vergroten. Deze extra behandeling heet warme persing en bestaat onder andere uit verwarmen en het toevoegen van oplosmiddelen. Economisch is dit aantrekkelijk, maar door de extra energiebehoefte van dit proces en de gebruikte oplosmiddelen, is koudgeperste plantenolie uiteindelijk milieuvriendelijker dan warmgeperste. lnformatiecentrum Duurzame Energie is een onderdeel van Projectbureau Duurzame Energie. Postbus M Arnhem. telefax: (026) info@duurzame-energie.nl. internet:

4 Gebruik in motor w ~O,10 p.m. Plantenolie kan worden gebruikt in een (aangepaste) dieselmotor. De brandstofeigenschappen wijken wel af van gewone diesel. Zo is de viscositeit (stroperigheid) hoger en het cetaangehalte lager, waardoor de brandstof minder gemakkelijk ontsteekt. Doordat het vlampunt van plantenolie bovendien hoger ligt dan bij diesel, verloopt de verbranding in een dieselmotor onvolledig. Daarom moet de motor worden aangepast. De kosten van de aanpassing bedragen ~ 1.800,- tot ~ 2.300,- bij een indirect ingespoten diesel, en ~ 2.800,- voor een personenwagen met directe inspuiting. In een aangepaste motor kan ook conventionele diesel worden verbrand. In enkele gevallen is het zelfs nodig een beetje diesel te tanken voor betere verbranding. Bij sommige ombouwsystemen is het gebruik van diesel vlak na de koude start van de motor noodzakelijk. Ook in de winter, wanneer het 20 graden vriest, is bijmenging noodzakelijk, om de plantenolie te verdunnen. Kosten De kosten van plantenolie zijn sterk afhankelijk van de gebruikte grondstoffen en de plaats waar de olie beschikbaar is. In Duitsland is plantenolie vrij van accijns en is de prijs ongeveer ~ 0,60 per liter. Biodiesel Raffinage van plantenolie Zoals gezegd kan geperste plantenolie direct gebruikt worden in een motor. Het is ook mogelijk om de olie te raffineren en te veresteren, waardoor biodiesel ontstaat. Bij dit proces worden door toevoeging van methanol de vetzuren uit de plant omgezet in een mengsel van mono-alkyl-esters. De methanol is nodig om de viscositeit te verlagen. De nieuwe naam voor biodiesel is raapoliemethylester (FAME, Fatty Methyl Esters). Biodiesel heeft een eigen standaard en voldoet aan de Europese norm. Biodiesel kan fossiele diesel vervangen en kan in een normale dieselmotor worden verbrand, meestal zonder aanpassingen van de motor. Net als plantenolie is ook biodiesel sneller afbreekbaar en bevat het minder zwavel dan fossiele diesel. bovendien heeft het uitstekende smerende eigenschappen en kan daardoor als additief worden toegevoegd aan laagzwavelige diesel om de smerende werking te verbeteren. Wel is voor de extra raffinagestap extra (fossiele) energie nodig, in vergelijking met plantenolie. Daar staat tegenover dat er glycerine vrijkomt, een hoogwaardig product dat wordt toegepast in de farmaceutische industrie. Gebruik in motor De meeste motoren die sinds 1996 worden geproduceerd zijn in staat biodiesel te verbranden. Biodiesel heeft een hogere zuurgraad dan fossiele diesel, waardoor het van belang is om zuurbestendige rubbers toe te passen. Indien men biodiesel wil gaan gebruiken, moet door de fabrikant zijn aangegeven dat de motor daarvoor geschikt is. Postbus M Arnhem. telefax: (026) info@duurzame-energie.nl internet:

5 ~ Biodiesel kan als hoofdbrandstof worden gebruikt, maar kan ook worden gemengd met fossiele diesel, zoals bijvoorbeeld in Frankrijk en de Verenigde Staten gebruikelijk is. Doordat en groot aantal lidstaten accijnsvrijstelling hebben gegeven op biobrandstoffen, reden er in 2000 in Europa auto's op pure biodiesel, waarvan in Duitsland. Bij onze buren kan bij meer dan 1600 pompstations biodiesel getankt worden. Op de website zijn deze milieuvriendelijke pompstations eenvoudig te vinden. Bovendien wordt er een overzicht gegeven van de autofabrikanten die garanties geven voor het rijden op biodiesel. Daarnaast gebruikten ongeveer Europese auto's in 2000 een mengsel van biodiesel met fossiele diesel, voornamelijk in Frankrijk. Het totale gebruik van biodiesel in Europa bedroeg toen 1 miljoen ton. Plantenolie en biodiesel in Nederland Plantenolie en biodiesel zijn in Nederland nog niet aan-de-pomp verkrijgbaar. Wel zijn er enkele projecten voor productie en distributie. De leveranciers richten zich vooral op eigenaren van wagenparken, zoals transportbedrijven. Bij hen kan de brandstof worden aangeleverd. Ook is het voor particulieren mogelijk om bij de woning een tank te plaatsen, die regelmatig wordt bevoorraad. Of hiervoor een vergunning nodig is, moet bij de gemeente worden gevraagd. Beleid Nederland heeft geen specifieke doelstelling voor toepassing van bio-brandstoffen. Wel is er een doelstelling voor de inzet van duurzame energie in het algemeen: tien procent in het jaar 2020 moet afkomstig zijn uit duurzameenergiebronnen. Veertig tot vijftig procent daarvan kan voor rekening komen van bioenergie. Een manier om toepassing van bio-brandstoffen te stimuleren, is het verlagen of achterwege laten van accijns. In landen als Duitsland, Frankrijk en Oostenrijk is het succes van de bio-brandstoffen vooral te danken aan de verlaagde accijnzen. Nederland is nog niet zo ver. Bij wijze van experiment kan de Nederlandse transportsector al gebruik maken van accijnsvrije koudgeperste plantaardige olie. Deze regeling geldt niet voor alle voertuigen, maar voor "een selectie van voertuigen in het wegverkeer". Het experiment loopt tot 2010, opdat de investering in de aanpassing van de motor kan worden terugverdiend. De transportbedrijven die hun voertuigen voor plantenolie aanpassen maken dan gebruik van het quotum dat als accijnsvrij beschikbaar is gesteld, en krijgen dan een tankfaciliteit op eigen terrein naar Duits voorbeeld. Biodiesel kan echter wel voor accijnsverlaging in aanmerking komen, wanneer ze wordt ingezet in de pleziervaart of de landbouw. Rijden op koolzaad in Venlo In Venlo rijden momenteel drie gemeentelijke veegwagens op koudgeperste koolzaadolie. De gemeente betrekt de olie nu nog uit Duitsland, maar zal zodra mogelijk, de olie in Nederland kopen. Venlo overweegt om in de regio een productieketen voor koolzaadolie op te zetten, in navolging van de initiatieven van de NL Ta en Solaroilsystems. Postbus AA Arnhem' telefax: (026) info@duurzame-energie.nl. internet:

6 w ~O,10 p.m. Het gaat dan om de teelt van koolzaad en om de bouw van een oliemolen. Bij dit Limburgse initiatief is ook de Zuidelijke Land- en Tuinbouworganisatie ZL Ta betrokken. Stimulans in Friesland De provincie Friesland heeft momenteel een aantal proefprojecten met biobrandstoffen. Ze richt zich op exploitanten in de recreatievaart, landbouwers en terreinbeheerders. Zo zullen de 26 schepen van Holiday Boatin' Doerak vanaf de zomer van 2003 geheel op biodiesel varen. Het landbouwbedrijf werktuigen en heftrucks. Gerbranda State gebruikt biodiesel voor zijn De provincie zelf laat de motoren van zeven dienstvaartuigen ombquwen voor biodiesel. Ook zal een scheepsgenerator op plantenolie worden aangeschaft. Begin 2003 is de provincie met dit project gestart. Medio jaren negentig was er al een dergelijk project, maar toen er geen accijnsvrijstelling meer werd gegeven, stopte het project. Deze keer heeft de provincie wel een vrijstelling, zodat ze er weinig geld op toelegt. De deelnemende bedrijven echter kunnen daardoor gebruik maken van de uitzondering op grond van de regeling experimentele toepassingen. Productie van plantenolie en biodiesel. In 2004 begint het bedrijf ATEP Nederland in Arnhem met de productie van ton biodiesel per jaar. ATEP richt zich voor de afzet op eigenaren van wagenparken en op semi-overheden. Zie Onder beheer van DrEK Nederland wordt in Flevoland het 'keten project' KEPRO uitgevoerd. Het betreft de teelt van koolzaad, koude persing, opslag en de toepassing van plantenolie in vrachtauto's en een stoomaggregaat met warmtekrachtkoppeling. Zie In samenwerking met de Noordelijke Land- en Tuinbouworganisatie NL TO wil het bedrijf Solaroilsystems in Boijl (Friesland) ook een project uitvoeren voor de teelt (op 2500 ha) en persing van koolzaad voor de productie van plantenolie. De olie moet onder andere dienen als brandstof voor aangepaste motoren van auto's, locomotieven, tractoren en schepen. Solaroilsystems verzorgt ook de ombouw van dieselmotoren voor het gebruik van plantenolie. Zie Bio-ethanol Fermentatie van vezels Uit suikerbieten, granen, houtafval en rijst kan bio-ethanol worden gemaakt. Door suikers (glucose) te vergisten ontstaat bio-ethanol. De glucose is eenvoudig winbaar uit suikerriet en suikerbieten, maar kan via een hydrolyseproces ook gewonnen worden uit granen en houtachtige gewassen. Gebruik in motor Ethanol is geschikt voor benzinemotoren. Ze kan puur worden gebruikt, maar ook als bijmenging met benzine. Door ethanol toe te voegen aan benzine wordt het octaangehalte verhoogd, waardoor er een betere verbranding plaatsvindt. Ook worden emissies beperkt, doordat de grotere hoeveelheid zuurstof voor een volledige verbranding zorgt. Wordt bio-ethanol puur gebruikt, dan dient de motor te worden aangepast. Wordt bioethanol tot twintig procent bijgemengd, dan is de aanpassing niet nodig. Postbus AA Amhem. telefax: (026) internet:

7 In de Verenigde Staten bestaat twaalf procent van de transportbrandstoffen w uit bioethanol. Er zijn brandstoffen die een bijmenging van tien procent hebben, maar vaak wordt gekozen voor een bijmengen van 85 procent, E85 genaamd. Rijden op bio-ethanol In Nederland wordt nog helemaal geen gebruik gemaakt van ethanol als brandstof. Wel wordt elders in Europa al bio-ethanol geproduceerd. In Frankrijk wordt de bioethanol echter niet als brandstof gebruikt, maar voor de productie van een antiklopmiddel in benzine. In bijvoorbeeld Zweden is het wel mogelijk om pure bio-ethanol te tanken, die gewonnen wordt uit houtafval. Er zijn daar inmiddels meer dan 120 tankstations. De Zweedse overheid stimuleert deze ontwikkeling intensiéf, waarbij naast andere geboden voordelen voor de gebruiker, eenieder die op deze brandstof rijdt overal gratis mag parkeren. Bekend is het 'rijden op alcohol' (ethanol is een alcohol) in Brazilië, gebaseerd op de eigen suikerrietproductie. Van de 15 miljoen Braziliaanse auto's rijden er 9 miljoen op benzine, die verrijkt is met 22 tot 24 procent ethanol. Door overheidsbeleid is de aankoop van ethanolauto's bovendien goedkoper dan auto's op benzine. Niet alleen uit speciaal geteelde gewassen, ook uit reststoffen kunnen bio-brandstoffen geproduceerd worden. Hierbij moet gedacht worden aan bijvoorbeeld vetzuren die vrijkomen bij de productie van zonnebloemolie, en gebruikt frituurvet. Deze gebruikte oliën zijn inzetbaar als brandstof. Door de grote stroperigheid en de hogere zuurgraad (corrosie) zijn ze echter (nog) niet geschikt voor transportmotoren. Toepassing in de glastuinbouw Momenteel wordt onderzoek gedaan naar de mogelijkheid om restoliën en vetten in te zetten in de glastuinbouw. Ze kunnen worden gebruikt voor de verwarming van kassen. Voordeel voor de tuinder is dat het bedrijf minder afhankelijk wordt van aardgas. Wordt drie procent van de benodigde warmte betrokken uit biobrandstoffen, als vervanging van aardgas, dan kan de gasrekening met twintig procent gereduceerd worden. Via warmte-krachtkoppeling worden gebruikt voor de productie van elektriciteit. (in een WKK-instaliatie) kan de warmte bovendien De opmars van biobrandstoffen is, getuige de ervaringen in andere Europese landen, sterk afhankelijk van vrijstelling van accijnzen. Hiervoor is Europese regelgeving nodig. In juni 2003 is een Richtlijn Biobrandstoffen van kracht geworden, waarmee toepassing van biobrandstoffen moet worden gestimuleerd. Gestreefd wordt naar een aandeel van 2 procent in 2005 en 5,75 procent in 2010, van biobrandstoffen voor transport. De lidstaten hebben een inspanningsverplichting om de nationale wet- en regelgeving aan te passen, teneinde de Europese gestelde doelstellingen te halen. Ze worden er jaarlijks op afgerekend en zullen eventuele afwijkingen moeten motiveren. Postbus M Arnhem. relefax: (026) info@duurzame-energie.nl inrernet:

8 Meer informatie Biobrandstoffen Novem, de Nederlandse organisatie voor energie en milieu, voert het programma GAVE uit. Dit is een programma voor onderzoek en ontwikkeling van biobrandstoffen. De voortgang van het programma en veel nieuws over biobrandstoffen is te vinden op de (Engelstalige) website Via deze site kunt u zicht abonneren op zowel een Nederlandse als een Engelse nieuwsbrief. Voor meer informatie over biobrandstoffen kunt u onder meer terecht bij het productschap Margarine, Vetten en Oliën, MVa. Op staat veel technische en beleidsmatige informatie over biobrandstoffen. Ook verzendt het MVa elke twee weken een elektronische nieuwsbrief. Over toepassing van biobrandstof in de glastuinbouw kunt u terecht op de website van onder meer Novem en enkele onderzoeks- en adviesbureaus. Bio-energie Voor meer informatie over bio-energie in het algemeen of andere vormen van duurzame energie, kunt u contact opnemen met Informatiecentrum onderdeel van het landelijke Projectbureau Duurzame Energie. Duurzame Projectbureau Duurzame Energie, november 2003 Tekst: Tonny Stoltenborg/PDE. Foto: Gemeente Venlo. Overname door derden van (delen van) dit informatieblad is slechts toegestaan na schriftelijke toestemming van PDE. Dit informatieblad is met de grootste zorg samengesteld. Aan de inhoud kunnen echter geen rechten worden ontleend. Bestelcode: BA021/ Informatiecentrum Duurzame Energie is een onderdeel van Projectbureau Duurzame Energie. Postbus AA Arnhem. telefax: (026) info@duurzame-energie.nl internet: