BIOFUELS: ZIN EN ONZIN

Transcriptie

1 BIOFUELS: ZIN EN ONZIN KIVI NIRIA 2010 F. Goudriaan and J.E. Naber (BIOFUEL BV) 1 HTU 2005

2 ONZIN: ONZIN: STOPPEN MET BIOBRANDSTOFFEN Vragen van het lid De Mos (PVV) aan de minister van Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer over biobrandstof (ingezonden 1 juli 2010). Vraag 2 Bent u bereid om u binnen de Europese Unie hard te maken om af te stappen van de verplichte bijmenging van biobrandstoffen, nu uit een rapport van onderzoeksbureau CE Delft blijkt dat biobrandstoffen door de ontbossing die zij veroorzaken slecht zijn voor het milieu? Zo nee, hoe gaat u dan om met de vaststelling van het onderzoeksbureau Uit: Antwoord 2 van minister Huizinga-Heringa (Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer) (ontvangen 2 september 2010). Het is van belang om de 2e generatie biobrandstoffen te bevorderen uit afval, residuen en lignocellulose omdat die geen of minder landbouwareaal nodig hebben. Om deze brandstoffen extra te stimuleren tellen zij dubbel voor het behalen van de doelstelling. In 2009 werd tweederde van de biodieselverplichting ingevuld met deze vorm van biobrandstoffen. 2

3 ZIN: TWEEDE GENERATIE Vragen van het lid De Mos (PVV) aan de minister van Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer over biobrandstof (ingezonden 1 juli 2010). Vraag 2 Bent u bereid Tweede om u binnen Kamer de Europese der Staten-Generaal Unie hard te maken om af te stappen van de verplichte bijmenging van biobrandstoffen, nu uit een rapport van onderzoeksbureau CE Delft blijkt dat biobrandstoffen door de ontbossing die zij veroorzaken slecht zijn voor het milieu? Zo nee, hoe gaat u dan om met de vaststelling van het onderzoeksbureau Uit: Antwoord 2 van minister Huizinga-Heringa (Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer) (ontvangen 2 september 2010). Het is van belang om de 2e generatie biobrandstoffen te bevorderen uit afval, residuen en lignocellulose omdat die geen of minder landbouwareaal nodig hebben. Om deze brandstoffen extra te stimuleren tellen zij dubbel voor het behalen van de doelstelling. In 2009 werd tweederde van de biodieselverplichting ingevuld met deze vorm van biobrandstoffen. 3

4 BIOFUELS: ZIN EN ONZIN 1. BIOFUELS: Toekomstige behoefte 2. CONVERSIEROUTES Routes van biomassa naar biobrandstof Criteria voor duurzaamheid, economie en productkwaliteit 3. STELLINGEN: ONZIN EN ZIN 4

5 Biofuels WAT ZIJN BIOBRANDSTOFFEN?? Transportbrandstoffen verkregen uit biomassa Benzinevervangers (b.v. bio-ethanol) Dieselvervangers (b.v. biodiesel) WAT IS BIOMASSA?? (vroeger) levende materie Plantaardig (dierlijk) Afvalstromen, restproducten Speciaal voor brandstoffen geteelde biomassa Bioraffinage: cascade 5

6 HOEVEEL IS 1 EXAJOULE?? 18 1 Exajoule = 1000 Petajoule = 10 Joule De Shell raffinaderij van Pernis is een van de grootste raffinaderijen ter wereld en de grootste van Europa. Jaarlijks wordt zo n 20 miljoen ton ruwe olie geraffineerd (circa vaten per dag). DIT IS KRAP 1 Exajoule 6

7 SHELL WERELD ENERGIE SCENARIOS in Exajoules (EJ) per jaar primair energie verbruik JAAR 2010 nu Fossiel + Nuclear % Biomassa traditioneel 47 Biofuels % Andere hernieuwbaar 20 TOTAAL 525 TRANSPORT BRANDSTOF % 7

8 SHELL WERELD ENERGIE SCENARIOS in Exajoules (EJ) per jaar primair energie verbruik JAAR nu (Shell) Fossiel + Nuclear Biomassa traditioneel Biofuels 3 63 ( 66 %) ( 8 %) Andere hernieuwbaar TOTAAL TRANSPORT BRANDSTOF

9 WERELD TRANSPORT BRANDSTOF TRENDS in EJ/jaar primair energie verbruik JAAR nu (Shell) (Biofuel) TRANSPORT Totaal Electrisch ca (a) Vloeibare brandstof (b) BIOFUELS: 1st generation nd generation TARGET : ALLE BRANDSTOF = 2 e GEN. BIO (a) Personenvervoer dichtbevolkt gebied 60% (b) Rest 40% 9

10 IS ER GENOEG BIOMASSA?? Jaarlijks nodig in Biofuels 200 EJ primaire energie LHV = 18 GJ/ton db Nodig 11 Miljard ton db Biomassa db = droge basis 10

11 BESCHIKBARE ORGANISCHE RESTSTROMEN WERELD Agrarische en Bosbouw Organische Reststromen 5,5 Miljard ton/a db Bagasse (afval van suikerriet) > 0.1 Toekomstig Organisch Huisvuil 0.8 Industriële Organische Reststromen residuen (bestaande plantages) Rijst-stro TOTAAL WERELD POTENTIEEL RESTSTROMEN 6 8 Miljard ton db 11

12 Biomass availability Rest moet komen van teelt; Alternatieven voor plantages zijn: Zoutwater teelt Algen Bio-raffinage, cascadering Turf 12

13 Nederlandse transportbrandstofmarkt (2009) miljoen ton PJ Benzine Diesel Totaal 472 = 0.5 EJ Bioethanol Bio- ETBE Biodiesel Totaal bio 14.9 = 3 % 1 PJ = 1 Petajoule = 1/1000 EJ 13

14 BIOFUELS: ZIN EN ONZIN 1. BIOFUELS: Toekomstige behoefte 2. CONVERSIEROUTES Routes van biomassa naar biobrandstof Criteria voor duurzaamheid, economie en productkwaliteit 3. STELLINGEN: ONZIN EN ZIN 14

15 Samenstelling van Biomassa Droge stof: 65% (aan de lucht gedroogd hout) 15-50% (typisch voor afvalstromen) 5-8% (drijfmest) Mineralen: In droge stof 0.5% db (hout) 10% db (gras) 20-50% db (huish. afval, GFT; mest) Organisch deel: Hout: Cellulose 40% Typisch Hemicellulose 32% Lignine 28% voorts Eiwit, Harsen, vet, etc. Elementen C 50% H 6 O 44 N, S 0-2% 15

16 (Hemi) Cellulose Cellulose: Hemi-cellulose: Poly-hexose, (C6H12O6)10000 Poly- C5 and other sugars Source: Fengel & Wegener

17 Lignin Source: Fengel & Wegener

18 The challenge of OXYGEN REMOVAL CO C E 18

19 CONVERSIEROUTES van BIOMASSA NAAR TRANSPORT BRANDSTOF 1. BIOCHEMISCHE PROCESSEN Fermentatie: Vergisting Bio-ethanol uit suikers (uit tarwe, mais, suikerbiet) uit lignocellulose (na ontsluiting) bezwaar: energie voor destillatie Mest puur, mest co-vergisten, GFT e.a. afvalstromen bezwaar: ca 50% niet omgezet ( digestaat ) 19

20 CONVERSIEROUTES van BIOMASSA NAAR TRANSPORT BRANDSTOF 2. THERMOCHEMISCHE PROCESSEN PYROLYSE Kleine deeltjes droge biomassa snel omzetten bij 520oC Product: pyrolyse olie (bevat water, zuur; organisch deel = vloeibaar hout) VERGASSEN + SYNTHESE Kleine deeltjes droge biomassa vergassen tot synthesegas Fischer-Tropsch synthese naar diesel HTU (Hydrothermal Upgrading) (Natte) biomassa in vloeibaar water bij oC, bar Omgezet naar soort ruwe olie ( Biocrude ) Biocrude met raffinaderijproces omzetten naar diesel 20

21 Eerste vs. Tweede Generatie Biofuels EERSTE GENERATIE 21 Nu beschikbaar Plant slechts gedeeltelijk gebruikt Beperkte schaal Duurzaamheid, Energie- en CO2 balans meestal slecht Meestal competitie met voedselteelt Subsidie permanent nodig CRITERIA VOOR TWEEDE GENERATIE Nog in ontwikkeling Potentieel voor zeer grote schaal Duurzaamheid, energie- en CO2 balans gunstig Geen competitie met voedselteelt (reststromen; alternatieve teelt) Subsidie alleen nodig in ontwikkelingsfase

22 Conversion routes compared Route Capaciy Economy CO2 balance Energy balance Rapidly available Product quality PPO (-) ++ - Biodiesel (rapeseed, palm oil, etc.) Ethanol (beet, corn, sugar) Digestion --> Biogas--> SNG Ethanol (lignocellulose) Gasification + Synthese (BTL) Pyrolyse + upgrading ++?? - --? HTU + upgrading (WET biomass) (+)+ 22

23 Bioraffinage Principe biocascade en raffinage Geteelde biomassa: haal er eerst de waardevolle producten uit, rest naar energie Als voorbeeld van bioraffinage: het gras-extractie / HTU schema 23

24 BIOFUELS: ZIN EN ONZIN 1. BIOFUELS: Toekomstige behoefte 2. CONVERSIEROUTES Routes van biomassa naar biobrandstof Criteria voor duurzaamheid, economie en productkwaliteit 3. STELLINGEN: ONZIN EN ZIN 24

25 Stelling 1: ONZIN - Subsidie voor mest vergisten Biogas voor eigen WKK van boer (of groen gas voor transport ) Mest mag alleen samen met b.v. mais Dit legt beslag op land voor voedsel Fosfor blijft in digestaat, dus fosfaatprobleem niet opgelost Altijd veel subsidie nodig Stelling: stop deze subsidie 25

26 Stelling 1: ONZIN - Subsidie voor mest vergisten Vergunning voor vergisten: mest + product van goedgekeurde lijst. Fraude = illegale producten meevergisten, geld toe, krijgt toch subsidie, verontreinigt landbouwgrond. 26

27 Stelling 2: ONZIN - subsidie voor 1 e generatie Geld verspilling: Eerste generatie biobrandstoffen, b.v. Ethanol uit suiker, mais, tarwe Biodiesel uit koolzaad- en palmolie 27

28 Stelling 3: ONZIN - subsidie systeem (dagblad Trouw) Huidige opzet van subsidiesysteem wordt onbetaalbaar. Geld kan beter... (zie stelling 4) 28

29 Stelling 4: ZIN - subsidie systeem... Geld kan beter naar onderzoek en ontwikkeling (voor tweede generatie) 29

30 Stelling 5: ZIN - subsidie systeem Criteria voor subsidieverlening moeten zo gewijzigd worden dat MKB beter in staat gesteld wordt pre-commercieel ontwikkelingswerk te verrichten 30

31 Stelling 6: ZIN Bioraffinage (Grootschalige) opties voor bioraffinage dienen krachtig ondersteund te worden. 31

32 Stelling 7: ZIN Destillatiekosten ethanol Bij de fabricage van bioethanol zijn de destillatiekosten al meer dan 25 jaar te hoog. Een innovatieve, multidisciplinaire oplossing van dit probleem verdient beloning door een hoge prijs van KIVI-Niria. (Reactorkunde, microbiologie, scheidingstechnologie, enz. nodig) 32

33 OVERZICHT STELLINGEN 1. Stop de subsidie op mestvergisten 2. Stop de subsidie op eerste generatie biobrandstoffen 3. Stop met de huidige opzet van subsidiesysteem 4. Geld kan beter naar onderzoek en ontwikkeling (voor tweede generatie) 5. Criteria voor subsidieverlening moeten wijzigen voor MKB 6. Ondersteun bioraffinage 7. Een prijs voor oplossing van probleem destillatiekosten ethanol 33