Bermmaaisel: van last tot lust.

Transcriptie

1 Bermmaaisel: van last tot lust. Dr. Alain De Vocht PHL-BIO Research - PHL Centrum voor Milieukunde - UHasselt

2 Inhoud Maaisel en klimaatneutraal Limburg Hoeveelheid en samenstelling Verwerkingsmogelijkheden Besluit

3 Limburger Klimaatneutraal per kop 11 ton CO 2 per jaar 2020 : klimaatneutraal Biomassa als hernieuwbare E-bron

4 Bermmaaisel een last Veiligheid Ecologisch Eutrofiëring Zwerfvuil Verwerking Kosten

5 Bermmaaisel een lust? Realiseren ecologische doelstellingen? Energie uit gras? Producten uit gras? Goedkoper? Duurzaam? Als een koe het kan

6 Berm: scherpe boterbloem rode klaver Foto : Anja Delief - Nachtegalenstraat Zonhoven, 10/05/2011

7 Beschikbaarheid in Vlaanderen graslanden beheerder oppervlakte (ha) maaisel (ton ds/jaar) ANB 17409, ,19 Natuurpunt 2529, ,55 erkende terreinbeherende instanties 191,68 662,17 luchthavens 759, ,73 havens 497,24 720,00 golfterreinen 763, ,00 totaal 22150, ,64 bermen beheerder oppervlakte (ha) maaisel (ton ds/jaar) AWV (snelwegen en gewestwegen) 8230, ,24 bevaarbare waterwegen 2433, ,27 gemeentelijke wegbermen 12112, ,81 spoorwegen 724, ,60 totaal 23501, ,92 algemeen totaal 45651, ,56

8 Samenstelling maaisel COMPONENTEN CELINHOUD Ruw eiwit Ruw vet Suikers CELWAND Hemicellulose Cellulose Lignine

9 Staal drogen + analyseren

10 Lignine

11 Cellulose

12 Hemicellulose

13 Ruw vet

14 Eiwitten

15 Compostering Bermmaaisel verwerking Energetische valorisatie

16 Compostering CO 2, NH 3, S-verbindingen Product : compost

17 Energetische valorisatie E : vaste, vloeibare of gasvormige brandstof Verschillende processen Verschillende producten, toepassingen

18 Bermmaaisel Voorbehandeling, transport, opslag Directe verbranding Conversie tot secundaire energiedrager Thermochemisch Fysisch-chem. Biochemisch Vergas -sing Extractie Torrefactie Plasmabeh. Pyrolyse Liquefactie Fermentatie Anaer. vergistin g Esterificatie char syngas pyr. olie methanol plant. olie biodiesel ethanol biogas Vaste brandstof Vloeibare brandstof Gasv. brandstof Verbranding Themische energie

19 Maaiwijze cirkel klepel Verkleinen Drogen Inkuilen Zuiveren Compacteren of extruderen Voorbehandeling

20 Bermmaaisel Voorbehandeling, transport, opslag Directe verbranding Conversie tot secundaire energiedrager Thermochemisch Fysisch-chem. Biochemisch Vergas -sing Extractie Torrefactie Plasmabeh. Pyrolyse Liquefactie Fermentatie Anaer. vergistin g Esterificatie char syngas pyr. olie methanol plant. olie biodiesel ethanol biogas Vaste brandstof Vloeibare brandstof Gasv. brandstof Verbranding Themische energie

21 Bermmaaisel Voorbehandeling, transport, opslag Directe verbranding Conversie tot secundaire energiedrager Thermochemisch Fysisch-chem. Biochemisch Vergas -sing Extractie Torrefactie Plasmabeh. Pyrolyse Liquefactie Fermentatie Anaer. vergistin g Esterificatie char syngas pyr. olie methanol plant. olie biodiesel ethanol biogas Vaste brandstof Vloeibare brandstof Gasv. brandstof Verbranding Themische energie

22 Bermmaaisel Voorbehandeling, transport, opslag Directe verbranding Conversie tot secundaire energiedrager Thermochemisch Fysisch-chem. Biochemisch Vergas -sing Extractie Torrefactie Plasmabeh. Pyrolyse Liquefactie Fermentatie Anaer. vergistin g Esterificatie char syngas pyr. olie methanol plant. olie biodiesel ethanol biogas Vaste brandstof Vloeibare brandstof Gasv. brandstof Verbranding Themische energie

23 Klassiek: verbranden Drogen, persen Energie, assen Thermofysisch Geavanceerd: Vergassing, pyrolyse, plasmatechnologie Product en energie Afhankelijk van karakteristiek van inputstroom

24 Proces Temp ( C) Thermochemisch conversie Pyrolyse Vergassing Verbranding Plasma Druk (bar) Atmosfeer Inert/N 2 Agent: O 2, H 2 O, lucht Product Gasfase H 2, CO, H 2 O, N 2, KWS H 2, CO, CO 2, CH 4, H 2 O, N 2 Lucht Agent: O 2, H 2 O, lucht Plasma gas: O 2, N 2, Ar, CO 2 H 2, CO, H 2 O, N 2 H 2, CO, CO 2, CH 4, H 2 O, N 2 Vaste fase As, cokes Slakken, as Slakken, as Slakken, as Vloeibare fase Pyrolyse olie, water

25 Verbranding

26 Vergassing Gedeeltelijke oxidatie bij hoge temp Productie synthetisch gas Meer CO ipv CO 2 Minder waswater Anorg residu in slakken Mogelijk met gras: fluidized bed 700 C (Judex 2010)

27 Pyrolyse Pyrolyse Reactietijd Opwarming T max ( C) Product Carbonisatie Uren/dagen Zeer laag 400 houtskool Slow pyrolyse 5 30 min Laag 600 houtskool, pyr. olie, gas Fast 0,5 5 s Zeer hoog 650 Pyr. olie Flash < 1 s Hoog > 650 < 650 Pyr. olie, chem.stof,gas Ultra < 0,5 s Zeer hoog 1000 chem.stof,gas Vacuum 2 30 s Matig 400 Pyr. olie Hydro < 10 s Hoog < 500 Pyr. olie, chem.stoffen Methano < 10 s Hoog > 700 chem.stoffen,

28 Bermmaaisel Voorbehandeling, transport, opslag Directe verbranding Conversie tot secundaire energiedrager Thermochemisch Fysisch-chem. Biochemisch Vergas -sing Extractie Torrefactie Plasmabeh. Pyrolyse Liquefactie Fermentatie Anaer. vergistin g Esterificatie char syngas pyr. olie methanol plant. olie biodiesel ethanol biogas Vaste brandstof Vloeibare brandstof Gasv. brandstof Verbranding Themische energie

29 Co-vergisting van bermgras Elektriciteit Warmte Digestaat : meststof

30

31 Vergistingsproces

32 Geïntegreerde duurzaamheid Regionale samenwerking

33 Biogas Duitsland : 3,1 % van elektriciteit komt uit Biogas

34 Batch-testen bermmaaisel Micro-inkuiling droge stof gehalte (%DS) [DS/VS]; organische droge stof (%ODS) [OS/DS] C/N analyse ph

35 Biogasproductie

36 Natte vergisting

37 Vergistingsinstallaties Natte, mesofiele vergisting Droge, thermofiele vergisting

38 Droge vergisting 1. Biomassa 2. Aanvoer 3. Vergister 4. Gasopslag 5. WKK 6. Gasmotoren 7. Warmtenet 8. Afgifte stroomnet Bron: Viessmann.com

39 Natte vergisting Bron : Viessmann.de

40 Benutten van restwarmte Warmte 40 % Elektr. E. 40 % Zwembad Warmte 40 % Elektr. E. 40 % School Gemeentelijke biogasinstallatie Warmte 40 % Elektr. E. 40 % Gemeentehuis

41 Vergisting maaisel

42 Vergisting maaisel

43 Vergisting maaisel

44 Vers maaisel Zuiveren Scheiden in Graskarton vloeibare fractie met eiwitte Diervoeding Grasvezel Karton (met gerec. Papier)

45 Besluit : lusten Nutriëntenrecyclage Terugdringen eutrofiëring (N, P) Verminderen uitstoot broeikasgassen Verhoging biodiversiteit Lagere kosten? Bermmaaisel: onderbenutte biomassa Duurzaamheidsevaluatie?

46 Besluit : lasten Moeilijke biomassastroom Nat > 50 % vocht Bewaren en transport (> 50 km transport) Diffuse productie Diversiteit in samenstelling (lignine) Niet constant beschikbaar Zuiverheid Regelgeving

47 Mogelijkheden Combineren van biomassa in verwerking Lokaal verwerken Samenwerkingsovereenkomst Vl. Gewest Sociale economie Bermmaaisel: van afval tot grondstof

48 Besluit Bermmaaisel uit je gemeente of Elektricteit en verwarming voor je school, sporthal, zwembad of gemeentehuis