Volgens de literatuur kunnen de volgende definities worden gehanteerd :



Vergelijkbare documenten
Low carbon opties voor duurzame mobiliteit Nieuwe ontwikkelingen in motortechniek en biobrandstoffen

Kansen en milieuaspecten van de verschillende nieuwe transportbrandstoffen

Biomassa: brood of brandstof?

Bio-WKK en WKK in de glastuinbouw: meer met minder

BIOFUELS: ZIN EN ONZIN

BIORAFFINAGE ALGEN/ BIOBRANDSTOFFEN. Johan van Groenestijn

Presenta/e door Jan de Kraker - 5 mei Energie in Beweging

BioMCN: Advanced Sustainable Biofuels BIObased Industry april 2015 Jeroen Koot -CEO

Les Biomassa. Werkblad

HERNIEUWBARE ENERGIE IN ITALIË

Methanol. De toekomstige biobrandstof? CCS Dr. Ir. René Cornelissen Zwolle, 14 oktober 2010

Les Biomassa LESSENSERIE ENERGIETRANSITIE. Werkblad. Les Biomassa Werkblad. Over biomassa. Generaties biobrandstoffen

Reactie visiedocument: Duurzame bio-economie 2030

EnergieConversiePark Moerdijk Een ECP aansluitend op bestaande verwerking van biomassa

Impact van efficiënte openbare verlichting op de CO 2 uitstoot

Biodieselproductie uit palmolie en jatropha in Peru en impact voor duurzaamheid.

1.5 Alternatieve en gasvormige brandsstoffen

kunststofindustrie naar Geert Scheys

Kennisdeling: Duurzaamheid van vergistingsprocess

Rekenen met Energie (presentatie verzend versie)

GROEN GAS HEEFT DE TOEKOMST en de toekomst begint nu

Biobrandstoffen: Hype of duurzame oplossing? Prof. Wim Soetaert

REGELS VOOR DE BEREKENING VAN BROEIKASGASEMISSIES GEDURENDE DE LEVENSCYCLUS VAN BIOBRANDSTOFFEN. Suikerbietethanol 61 % 52 %

Energie voorziening op weg naar duurzaamheid: biomassa? Chris Westra.

ENERGIEBALANS VAN HET BRUSSELS HOOFDSTEDELIJK GEWEST Samenvatting

BioWanze De nieuwe generatie

buffer warmte CO 2 Aardgas / hout WK-installatie, gasketel of houtketel brandstof Elektriciteitslevering aan net

van 11 december 2007

GER-waarden en milieu-impact scores hulpstoffen voor de afvalwaterzuivering. Heleen Pinkse

Bio-ethanol: nu en in de toekomst

Leerlingenhandleiding

Beslissing van de Vlaamse Reguleringsinstantie voor de Elektriciteits- en Gasmarkt. van 15 april 2008

Elektrische auto stoot evenveel CO 2 uit als gewone auto

Soorten brandstoffen en aandrijvingen. Alternatieve Brandstoffen. Alternatieve Brandstoffen. Enkele voorbeelden. Alternatieve aandrijvingen

Afsluitende les. Leerlingenhandleiding. Alternatieve brandstoffen

Curaçao Carbon Footprint 2015

Energie uit bintjes en bieten 1981 een doodlopende weg

Boeren met energie. 11 November 2010

E85 rijdende flexifuel auto uitstoot ten gevolge van de aanwezigheid van benzine in de brandstof.

Biomassa WKK in de glastuinbouw

Jan Schouten. Volvo Truck Nederland

Relevantie van (carbon) footprinting voor telers. Jasper Scholten 23 juni 2011

Presentatie HoSt Microferm voor CLM/NMU

Biomassa. Duurzame energiebron? G.P.J. Dijkema, TU Delft, TBM, B.Sc Opleiding Technische Bestuurskunde

Uw wagenpark op biobrandstof laten rijden Een overzicht van de nieuwste mogelijkheden

Lucas Reijnders. Hoogleraar Milieukunde Universiteit van Amsterdam

Methanol. Formule. Brandalcohol, methylalcohol. Productie. (a) Productie van synthesegas. (i) Traditionele methoden

Producten op basis van hout en het milderen van de klimaatverandering

Duurzame Warmte uit Biomassa

ENERGIE- OBSERVATORIUM. Kerncijfers % 80% 60% 40%

Inventaris hernieuwbare energie in Vlaanderen 2015

Duorsume enerzjy yn Fryslân. Energiegebruik en productie van duurzame energie

De rol van hernieuwbare brandstoffen en afval in de Vlaamse energiemix

Hernieuwbare brandstoffen in transport. en de bredere betekenis van bioraffinage

ENERGIE- OBSERVATORIUM. Kerncijfers %

P. DE BOORDER & ZOON B.V.

2 e generatie biobrandstoffen

Presentatie Microferm studiegroep Westhoek Holsteins

Het onmogelijke mogelijk maken

Impact analyse: ambitie elektrisch transport

Perspectief voor klimaat neutraal en hernieuwbaar gas

Beheer van energie en broeikasgas

Ministerieel besluit houdende de organisatie van een call voor het indienen van steunaanvragen voor nuttigegroenewarmte-installaties

Rapportage duurzaamheid biobrandstoffen Rapportageperiode 1 januari t/m mei 2010

Samenvatting NaSk 1 Hoofdstuk 5

Grootschalige introductie van micro wkk systemen. Harm Jeeninga ECN Beleidsstudies

Levenscyclusanalyse van grassportvelden. 22 november Jasper Scholten

Biogas is veelzijdig. Vergelijking van de opties Vergelijking opties voor benutting van biogas

Transitie naar een duurzame elektriciteitsvoorziening en de rol van biomassa. Ir. Harry A. Droog

Handreiking Aanvulling op het EEP - Addendum op de MEE. In opdracht van het ministerie van Economische Zaken

Voordelen van stoom door WKK in België : Projectaanpak THEOLIA

EMISSIE INVENTARIS Axent Groen BV

van 13 november 2007

Dicht bij huis meer rendement halen uit gras, maïs en andere eiwitbronnen

Praktische duurzaamheidsoptimalisatie van productieprocessen met behulp van materiaalstroom en levenscyclus analyse

Inventaris hernieuwbare energie in Vlaanderen 2016

Ketenemissies hernieuwbare elektriciteit

supply storage Nuclear energy Sustainable

van 23 februari 2010

De emissie inventaris van: 2016 Dit document is opgesteld volgens ISO

Circulair Congres TKI-BBE Ronald Zwart, Platform Bio-Energie 08 mei 2019

CO 2 -uitstootrapportage 2011

VRAAG EN ANTWOORD HOUTIGE BIOMASSA ALGEMEEN

Wie zijn wij? Esso brandstoffen. Eigen tankstations. Brandstoffen. Strategische voorraad tot 23 miljoen liter. Levering binnen uur

2013 Dit document is opgesteld volgens ISO

De emissie inventaris van: Aannemingsbedrijf Platenkamp Borne 2010

De Groningen weg van Broem naar Zoem

VOETAFDRUK CONFORM DE CO 2 PRESTATIELADDER

ENERGIE- OBSERVATORIUM. Kerncijfers % 80% 60% 40%

Inventaris hernieuwbare energie in Vlaanderen 2013

Rapportage van broeikasgasemissies veroorzaakt door gekochte elektriciteit

Du"rzClftl e 9nformatiecentr lam

Bijlage 4: Milieu en energieprestaties: Emissies van de toekomstige rwzi Utrecht (DM )

Fosfaat en bio energie. Anton Haverkort

Broeikasgasemissies Landbouw en Visserij: cijfers en beleid

Tabellenbijlage. Michiel Hekkenberg (ECN) Martijn Verdonk (PBL) (projectcoördinatie) Oktober 2014 ECN-O

Transcriptie:

SAMENVATTING ABSTRACT Het doel van dit project is het analyseren en vergelijken van de meest gangbare technieken voor aanwending van biomassa als energiebron in België. De hoeveelheid beschikbare biomassa wordt eerst in kaart gebracht, vooral in termen van beschikbaar areaal voor akkerbouw en bosbouw, en in mindere mate beschikbare afvalstromen. De mogelijke technieken om deze bronnen (vooral areaal) in te zetten worden vervolgens vergeleken op basis van globaal energetisch rendement, vereist oppervlak en CO2 emissies. Voor een drietal scenario's wordt daarnaast een volledige LCA analyse uitgevoerd. Een nieuwe methode genaamd System Perturbation Analysis (SPA) werd aan de VUB ontwikkeld om de impact op het Belgische systeem te onderzoeken. Tenslotte worden de verscheidene manieren om hout aan te wenden voor zowel transport als warmte en/of elektriciteit met elkaar vergeleken. BESCHIKKEN WIJ OVER VOLDOENDE BIOMASSA? Het bepalen van de beschikbare hoeveelheid biomassa is een moeilijke oefening vanwege de grote variëteit en spreiding van de biomassabronnen in een vrij onzekere sociale, juridische en economische context. Volgens de literatuur kunnen de volgende definities worden gehanteerd : Het theoretische potentieel is gedefinieerd als de totale jaarlijkse en ongehinderde groei van biomassa. Dit potentieel is een absolute bovenste limiet. Het technische potentieel is de theoretische groei waarbij men echter rekening houdt met een reeks beperkende randvoorwaarden. Het sociaal aanvaardbare potentieel houdt rekening met de waarde die de gemeenschap aan de biomassa toekent, en bepaalt op deze wijze een grens van sociale aanvaarding. Het realiseerbare potentieel houdt rekening met de maatregelen ter bevordering van biomassa voor energetische toepassing. Dit wordt uitgedrukt via sterkere groeicijfers. Een groot deel van deze potentiëlen is afkomstig van het Belgische landbouwareaal (1400 kha) en bosareaal (700 kha). Bossen bevinden zich vooral in Wallonië. Landbouwgronden zijn beter verspreid maar zijn toch eerder in Wallonië te vinden. Het vereiste oppervlak om een beperkt deel van de jaarlijks verbruikte 400 PJ (Petajoules of 10 15 Joules) aan vloeibare brandstof voor transport te dekken wordt samengevat in Tabel 1. Het specifieke oppervlak vereist voor de belangrijkste biobrandstoffen ligt tussen 10 en 40 kha per vervangen PJ. Tabel 1 geeft aan dat er tussen 5 en 10% van ons landbouwareaal nodig is om één percent van 400 PJ te vervangen, waarbij men moet beseffen dat 1 PJ vervangen in de wagen niet betekent dat men 1 PJ bespaart op het globale niveau. De mate waarin dit gebeurt wordt verder in het project uitvoerig onderzocht. Tabel 2 resumeert de aanvaardbare arealen voor energetische gewassen. Korte omloop hout (SRF of Short Rotation Forestry) zal nog SPSD II - Part I - Sustainable production and consumption patterns Energy 1/12

heel wat tijd vergen om de markt te penetreren, vanwege het grote risico (engagement over 20 jaar), gebrek aan ervaring, rechtsonzekerheid en financieel onaantrekkelijk voor de landbouwer. Volgens Tabellen 1 en 2 zijn andere biomassabronnen nodig om de gewenste hoeveelheden biobrandstoffen te produceren. De vereiste specifieke arealen kunnen evenwel verminderen vanwege een continue verhoging van de opbrengst per hectare. Deze groei is te danken is aan de ontwikkelingen in de biotechnologie. Een verdubbeling van de opbrengsten wordt over de langere termijn mogelijk geacht. Korte omloop hout kan het potentieel aanzienlijk opdrijven, maar de toepassing van vloeibare brandstof komt hier in competitie met andere toepassingen zoal verwarming, warmtekrachtkoppeling en grootschalige elektriciteitsproductie. Tabel 3 bevat de globale Belgische potentiëlen die binnen dit project zijn waargenomen. Deze hoeveelheden zijn onvoldoende om de ambities voor biobrandstoffen te dekken, zeker als men zowel transport als warmte en/of elektriciteit samen in beschouwing neemt. Een stijgende invoer vanuit Europa of zelfs overzee is dus te verwachten. De toestand in Europa vertoont een betere balans tussen de doelstellingen en het beschikbare areaal. Europa zal dus minder afhankelijk zijn van invoer van biomassa. kha/pjvloeibaar 2% doelst. 5.75% doelst. 10% doelst. 10 5.9% 16.5% 28.5% 40 23% 66% 114% Tabel 1: Vereist landbouwareaal. Percentages van dit areaal om een percentage van 400 PJ/jaar fossiele vloeibare brandstof te vervangen.. jaar koolzaad graan suikerbiet korte omloop hout totaal 2010 0.5% 2.1% 1.1% - 2.7% 2015 1.1% 4.8% 2.6% 0.01% 8.5% Tabel 2: Schatting van de sociaal aanvaardbare arealen voor aanwending als energiebron. Percentages van het totaal landbouwareaal. PJ/jaar 2005 2010 2015 Technisch potentieel 36 39 58 Sociaal aanvaardbaar potentieel 11 21 43 Realiseerbaar potentieel 2.7 8.6 32 Tabel 3: Technisch, sociaal en realiseerbaar potentieel in België. SELECTIE VAN CONVERSIETECHNIEKEN Figuur 1 is een samenvatting van de belangrijkste routes voor de aanwending van biomassa voor energetische toepassing. Waterstof voor brandstofcellen en andere meer exotische routes zijn (nog) niet in beschouwing genomen. De routes aangeduid met vette lijnen zijn binnen dit project in beschouwing genomen. Enkele van deze routes SPSD II - Part I - Sustainable production and consumption patterns Energy 2/12

bevinden zich in een ontwikkelingsfase, meer bepaald het Fischer-Tropsch procédé voor biodiesel en de hydrolyse voor bioethanol, beide vanaf houtachtigen. Er is besloten om waterstof en dimethylester (DME) niet te beschouwen omdat deze niet voor tientallen jaren worden verwacht. Biogas (via fermentatie) lijkt weinig waarschijnlijk voor toepassing in transport in België, hoewel vergisting tot biogas voor een aantal toepassingen wel voordelen biedt. Anderzijds moet men vaststellen dat vloeibare brandstoffen meer en meer worden aangewend in productie van warmte en elektriciteit. Bioethanol is een ethylalcohol uit fermentatie welke verder kan verwerkt worden tot ETBE (Ethyl-Tri-Butyl Ether) door reactie met fossiel isobutyleen. Ethanol kan een beperkt deel van de benzine vervangen terwijl ETBE als vervanger kan dienen van MTBE (op basis van fossiele methanol) om het octaangetal te verhogen. Zuivere ethanol kan sommige onderdelen van de motor aantasten (plastics, aluminium, magnesium). De fermentatie, distillatie en droging zijn grote energieverbruikers in het omzettingsproces waardoor het omzetrendement tot ethanol eerder beperkt is. Dit kan evenwel verholpen worden door de residu's (stro, pulp e.a.) aan te wenden als brandstof binnen het omzettingsproces. De productie van ethanol vanaf graan en suikerbiet leidt tot een aanzienlijke hoeveelheid residu die rijk is aan eiwitten voor toepassing als veevoeder. De hoeveelheid energie in deze stoffen bedraagt grosso modo de helft van de originele biomassa en het is dus noodzakelijk om bij elke opstelling van energetische en/of CO2 balans met alle bekomen producten rekening te houden. Zuivere plantaardige olie (PPO of Pure Plant Oil) is gemakkelijk te produceren maar de dieselmotor vergt aanpassing wanneer men meer dan 50% gaat bijmengen (5% menging brengt de brandstof reeds buiten de normen). De eigenschappen van biodiesel staan veel dichter bij fossiele diesel maar menging blijft best beperkt tot 30% vanwege mogelijke corrosieve effecten. De biodiesel wordt bekomen via de wel bekende transesterificatie. De bekomen biodiesel wordt FAME genoemd (Fatty Acid Methyl Ester). Indien hij afkomstig is van koolzaad spreekt men ook van RME (Rapeseed Methyl Ester), maar hij kan afkomstig zijn van elke verse of reeds gebruikte plantaardige olie. De omzetting verbruikt fossiele methanol en produceert glycerine die op de markt kan verkocht worden (cosmetica, verf, e.a...). De glycerine kan ook lokaal als brandstof worden gebruikt. Biodiesel kan ook worden verkregen vanaf hout via vergassing, gasreiniging en Fischer-Tropsch synthese. Dit procédé is nog in de ontwikkelingsfase (ten minste voor biomassa). De uitdagingen liggen in de integratie van de vergassing en in de gasreiniging. De bekomen biodiesel is zeer compatibel met fossiele diesel al zijn enkele additieven nodig om aan alle normen te voldoen. Hout kan tenslotte aangewend worden voor productie van warmte en/of elektriciteit. De geselecteerde routes zijn co-verbranding in een stoomcyclus (vb. Ruien), 100% verbranding in een stoomcyclus (vb Les Awires), zuivere warmteproductie (vb Vyncke ketels), en warmtekrachtkoppeling in kleine eenheden zoals de ORC (Organic Rankine Cycle, Turboden) of vast-bed vergassing met zuigermotor (Xylowatt). SPSD II - Part I - Sustainable production and consumption patterns Energy 3/12

Biomass Lignocellulosic Sugar-rich Oil-rich Wet Pelletising Gasification Hydrolysis Pyrolysis Extraction Hydrothermolysis Anaerobic digestion Synthesis Fermentation distillation Esterification Crude bio-oil FT Diesel DME Ethanol/ETBE Pure Plant Oil Biodiesel Biogas (methane) Combustion furnace Combustion Gas turbine Combustion IC engine Heat Power Combined heat and power Automotive power Fig 1 : Voornaamste routes voor aanwending van biomassa voor transport, warmte en elektriciteit. Vette lijnen duiden op de routes die in het project zijn onderzocht. LEVENSCYCLUSANALYSE (LCA) EN BALANSEN VAN SERREGASSEN Gedurende het volledige proces van grond tot tank worden goederen en energie verbruikt, en worden emissies veroorzaakt. LCA berekent al deze elementen in de verscheidene étappes van de cyclus, met name de biomassa productie, transport van grondstoffen en producten, conversie(s) en uiteindelijk gebruik. Globale balansen van de serregassen (CO2, CH4 en N2O) zijn opgemaakt voor de beschouwde routes, terwijl voor drie gevallen een volledige LCA (14 milieuimpacten) werd uitgevoerd (ethanol vanaf graan en suikerbiet, en biodiesel vanaf koolzaad). LCA balansen van serregassen worden samengevat in Figuren 2 en 3. Alle analyses leiden tot een vermindering van serregassen wanneer men vergelijkt met de fossiele bronnen. Koolzaad (PPO en biodiesel, 1 en 2a-c) leidt tot ca 40% reductie, waarbij de resterende emissies vooral te wijten zijn aan de landbouw via meststoffen en rechtstreekse N2O emissies. Bij frituurolie (2d) wordt geen CO2 in rekening gebracht omdat deze olie een restproduct is. De ethanol routes vertonen gevarieerde resultaten : de CO2 beperking is beperkt bij gebruik van graan (3a) vanwege een energie intensieve omzetting. Suikerbiet geeft een iets beter resultaat. Het beste resultaat voor ethanol komt van hout terwijl het Fischer-Tropsch procédé leidt tot 90% vermindering van serregassen. SPSD II - Part I - Sustainable production and consumption patterns Energy 4/12

Feedstock production Feedstock transport Conversion Fuel distribution Gasoline production End-use 0.25000 CO2 emission (kg/km) 0.20000 0.15000 0.10000 0.05000 0.00000 1 2a 2b 2c 2d 3a 3b 3c 3d 3e 4a 4b Gasoline Diesel Fig 2 : Emissies van serregassen, vergeleken met fossiele emissies. 1: PPO, 2: Biodiesel vanaf koolzaad (a: lokaal, b: invoer, c: invoer van de olie, d: frituurolie), 3: Ethanol (a: graan, b: suikerbiet, c: invoer, d: SRF lokaal, e: invoer), 4=FT diesel (a: SRF lokaal, b: invoer). 0.8 Feedstock production Feedstock transport Conversion CO2 emission (kg/km) 0.6 0.4 0.2 0.0 5a 5b fossil heat 6a 6b fossil CHP 7a 7b fossil CHP 8a 8b fossil electricity 9a 9b fossil electricity Fig 3 : Emissie van serregassen vergeleken met fossiele emissies. 5: verwarmingsketel, 6: ORC, 7: vast bed vergasser/zuigermotor, 8: co-verbranding, 9: stoomcyclus, a: SRF lokaal, b: invoer. SPSD II - Part I - Sustainable production and consumption patterns Energy 5/12

De conversie van hout tot diesel vergt zeer weinig energieverbruik omdat de residuele gassen tot warmte en elektriciteit worden gevaloriseerd. Warmte en warmtekrachtkoppeling (Figuur 3, 5 tot 7) worden vergeleken met aardgas als referentie voor verwarming, en met een mix van 30% steenkool en 70% aardgas voor elektriciteit. Alle beschouwde routes leiden tot zeer sterke reductie van de serregassen. Figuur 4 toont een volledig LCA resultaat. Er wordt een relatieve vergelijking gemaakt voor 14 milieucriteria tussen het geval RME (linkerkolommen) en fossiele diesel (rechterkolommen). De hoogste emissie wordt telkens op 100% genormeerd. De twee linkse criteria zijn reeds besproken. Bij de overige is de toxiciteit de belangrijkste (in absolute waarden) en zijn de emissies vergelijkbaar. Bij de andere scoort de biodiesel minder goed maar deze hebben in absolute waarden weinig impact. Globaal gesproken is de LCA balans duidelijk in het voordeel van de biodiesel. De resultaten voor ethanol liggen in dezelfde lijn. Rapeseed production Feedstock transport Conversion Fuel distribution Diesel production End-use Score relative to maximum value [%] 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% En. car. depl. climate acidification eutrophication photoch. oxid. ter. tox. human tox. Fig 4 : LCA resultaten : vergelijking tussen biodiesel vanaf Belgische koolzaad (links) en fossiele diesel (rechts). aq. tox. fresh aq. tox. sea sed. tox. fresh sed. tox. sea other abiotic ozone layer odour BALANSEN VAN ENERGIE EN SERREGASSEN VOOR BELGIE LCA analyses beschouwen een volledige cyclus van bron tot een enkel hoofdproduct (in dit geval de biobrandstof of kilometers). Andere bijproducten worden in rekening gebracht via allocatie van 'credits' voor energie en CO2. Dergelijke allocatie is steeds enigszins arbitrair (allocatie op basis van massa, energie, economische waarde,..) hetgeen een handicap is bij LCA. De resultaten zijn dan ook soms moeilijk te interpreteren. Bijgevolg werd een nieuw type analyse ingevoerd in het kader van dit project, namelijk System Perturbation Analysis (SPA). SPA berekent balansen over een welbepaald systeem (in casu België), waarbij alle elementen die het systeem beïnvloeden evenwaardig worden in rekening gebracht. SPSD II - Part I - Sustainable production and consumption patterns Energy 6/12

Fig 5 : System Perturbation Analysis. Het principe van SPA is geïllustreerd in Figuur 5. Het beschouwde systeem gebruikt grondstoffen en zet ze om in een aantal producten via een aantal technologieën. Dit proces heeft een aantal gevolgen ('targets') zoals emissies van CO2, kosten, tewerkstelling, etc.. Bij SPA wordt één van de grondstoffen verstoord (bijvoorbeeld een mindering van invoer van diesel). Dit leidt automatisch tot een verstoring van minstens één product (aantal km). SPA beschouwt dat de hoeveelheden producten ongewijzigd moeten blijven en deze verstoring moet gecompenseerd worden door een andere bron te verstoren (bijvoorbeeld meer koolzaad invoeren in de landbouw en biodiesel produceren). Dit leidt tot nieuwe verstoringen in de producten (raapkoek voor veevoeder), en nieuwe compensaties bij de grondstoffen (minder invoer van soja voor veevoeder), enz.. Wanneer alle verstoringen zijn gecompenseerd kan SPA de globale verstoring berekenen op de energiebalans, CO2 emissies, kosten, tewerkstelling, enz.. SPA verschilt van LCA in die zin dat een systeem wordt geanalyseerd eerder dan een enkele route. Men kan in belangrijke mate het probleem van allocaties vermijden en de impact van een maatregel op het Belgische systeem exact berekenen. Conclusies kunnen verschillend zijn van LCA en verschillen van land tot land. Elke set van perturbaties vormt een 'scenario', waarvan er een zestigtal zijn gerealiseerd. RESULTATEN EN DISCUSSIES De resultaten van SPA zijn geïllustreerd in Figuren 6 tot 11. Een selectie van scenario's is gemaakt als volgt : Biomassa rijk aan suiker : Graan voor ethanol, stro gebruikt voor bedding : het graan wordt in België geproduceerd op braakliggend land, het stro wordt aangewend voor bedding, minder stro wordt ingevoerd, de ethanol vervangt benzine, het residu (DDGS) wordt aangewend als veevoeder, minder veevoeder wordt ingevoerd. Graan voor ethanol, stro wordt gebruikt als brandstof : zoals het voorgaande, maar stro wordt gebruikt als energiebron binnen het proces ter vervanging van aardgas Graan voor ethanol, graan wordt ingevoerd : zoals het voorgaande, maar het graan wordt ingevoerd en er is geen stro (allocaties nodig voor het graan). Suikerbiet voor ethanol : de suikerbiet wordt in België geproduceerd op braakliggend land, de ethanol vervangt benzine, de pulp wordt gebruikt als veevoeder, minder veevoeder wordt ingevoerd. SPSD II - Part I - Sustainable production and consumption patterns Energy 7/12

Ethanol ingevoerd : de ethanol wordt ingevoerd uit Brasilië en vervangt benzine (allocatie vereist). Biomassa rijk aan olie : Koolzaad voor PPO : koolzaad wordt in België geproduceerd op braakliggend land en geperst voor productie van PPO om diesel te vervangen, de raapkoek wordt aangewend als veevoeder, minder veevoeder wordt ingevoerd. Koolzaad voor RME : koolzaad wordt in België geproduceerd op braakliggend land en omgezet in biodiesel om diesel te vervangen, de raapkoek wordt aangewend als veevoeder, minder veevoeder wordt ingevoerd, glycerine wordt op de markt gezet en minder glycerine wordt ingevoerd. Koolzaad voor RME, ingevoerd : zoals het voorgaande, maar de koolzaad wordt ingevoerd uit Frankrijk (allocatie vereist). Frituurolie voor FAME : afgewerkte frituurolie wordt omgezet in biodiesel om diesel te vervangen, glycerine wordt op de markt gezet en minder glycerine wordt ingevoerd. Houtachtige biomassa : Hout voor co-verbranding, SRF : korte omloop hout wordt geproduceerd in België op braakliggend land, het hout wordt aangewend voor co-verbranding in een elektriciteitscentrale ter vervanging van steenkool. Hout voor warmtekrachtkoppeling, vergassing en zuigermotor, SRF : zelfde grondstof maar het hout wordt aangewend voor productie van warmte en elektriciteit in een vast bed vergasser en zuigermotor, ter vervanging van aardgas en elektriciteit (ingevoerd). Hout voor warmte, SRF : zelfde grondstof maar het hout wordt aangewend in een ketel voor productie van warmte ter vervanging van gasolie. Hout voor FT diesel, SRF : zelfde grondstof maar het hout wordt omgezet in biodiesel via Fisher-Tropsch synthese, ter vervanging van diesel. Er is een vermindering van invoer van gas en elektriciteit. Hout voor ethanol, SRF : zelfde grondstof maar het hout wordt omgezet in ethanol via hydrolyse, ter vervanging van benzine. In Figuren 6 en 7 worden eerst resultaten getoond niet voor België, maar voor een systeem dat wereldwijd is uitgebreid. Deze resultaten moeten gelijkaardig zijn aan LCA resultaten en kunnen dienen ter validatie. Figuur 6 toont de bekomen globale energetische rendementen. Dit rendement is gedefinieerd als de verhouding tussen alle vermeden fossiele energie tot de bruto hoeveelheid hernieuwbare energie die is gekweekt, rekening houdend met alle secundaire producten en effecten. Dit rendement toont in welke mate fossiele energie werkelijk wordt vervangen door hernieuwbare energie. Dit rendement dient dus minstens positief te zijn en liefst dicht bij 100% of zelfs meer. Volgens figuur 6 zijn alle rendementen positief en variëren tussen 45 tot 120%. Het hoogste cijfer wordt verkregen door combinatie van een laag energieverbruik bij korte omloop hout met de voordelen van warmtekrachtkoppeling. Koolzaad voor biodiesel en in grotere mate graan en suikerbiet voor ethanol verbruiken meer energie bij productie en omzet, leidend tot rendementen van 40 tot 60%. Indien men de restproducten aanwendt voor productie van warmte en kracht worden deze rendementen duidelijk beter. SPSD II - Part I - Sustainable production and consumption patterns Energy 8/12

Figuur 7 illustreert de overeenkomstige vermeden serregassen, uitgedrukt in kg CO2eq per GJ reëel vermeden GJ fossiele energie. Voor referentie : fossiele energie emitteert tussen 56 kg/gj voor aardgas en 96 kg/gj voor steenkool. De vermeden CO2 dient deze waarden te benaderen. De waargenomen waarden in Figuur 7 variëren tussen 42 en 102 kg/co2, hetgeen positief tot zeer positief is. Het beste resultaat wordt bekomen bij co-verbranding van hout in een steenkoolcentrale, door kombinatie van een energiezuinige productie van de grondstof met rechtstreekse vervanging van de CO2 intensieve steenkool. Wood for CHP (FBG with PE) - SRF Wood for heat - SRF Wood for co-combustion - SRF Ethanol for gasoline - imported Used vegetable oil oil for for FAME RME Rapeseed for PPO - local Wood for FT biodiesel - SRF Rapeseed for RME - local Wheat for ethanol, straw burnt Wood for ethanol - SRF Rapeseed for RME - imported Wheat for ethanol, straw for bedding Wheat for ethanol - imported Sugar beet for EtOH Energy efficiency world: Selection of scenarios 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 [GJp fossil saved world/gj renewable produced world] Fig 6 : SPA resultaten voor globale energetische rendementen. Wood for co-combustion - SRF Used vegetable oil for RME Wood for heat - SRF Ethanol for gasoline - imported Rapeseed for RME - local Rapeseed for PPO - local Wood for FT biodiesel - SRF Wheat for ethanol - imported Wheat for ethanol, straw for bedding Wood for ethanol - SRF Wheat for ethanol, straw burnt Wood for CHP (FBG with PE) - SRF Rapeseed for RME - imported Sugar beet for EtOH CO2eq savings world: Selection of scenarios 0 20 40 60 80 100 120 [kg CO2eq saved world/gjp fossil saved world] Fig 7 : SPA resultaten voor vermeden serregassen per GJ vermeden fossiele energie. SPSD II - Part I - Sustainable production and consumption patterns Energy 9/12

Ethanol for gasoline - imported Wood for co-combustion - SRF Wood for heat - SRF Wood for CHP (FBG with PE) - SRF Rapeseed for RME - imported Used vegetable oil for RME Rapeseed for PPO - local Rapeseed for RME -local Wood for FT biodiesel - SRF Wheat for ethanol, straw burnt Wood for ethanol - SRF Wheat for ethanol - Imported Sugar beet for EtOH Wheat for ethanol, straw for bedding Energy efficiency Belgium: Selection of scenarios 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 [GJ fossil saved Belgium/GJ renewable produced world] Fig 8 : SPA resultaten voor energetische rendementen in België. Sugar beet for EtOH Wheat for ethanol - imported Wood for co-combustion - SRF Rapeseed for RME - imported Used vegetable oil for RME Ethanol for gasoline - imported Wood for heat - SRF Wood for FT biodiesel - SRF Wheat for ethanol, straw burnt Wood for CHP (FBG with PE) - SRF Wood for ethanol - SRF Rapeseed for PPO - local Rapeseed for RME - local Wheat for ethanol, straw for bedding CO2eq savings in Belgium: Selection of scenarios 0 20 40 60 80 100 120 [kg CO2eq saved world/gj Belg fossil saved Belgium] Fig 9 : SPA voor vermeden serregassen per vermeden GJ fossiele energie voor België. Figuren 8 en 9 illustreren de overeenkomstige resultaten voor het Belgische systeem. Figuur 8 toont de verhouding tussen de totaal vermeden invoer van fossiele energie en de bruto gekweekte of ingevoerde hernieuwbare energie. De meeste rendementen zijn lager dan deze in Figuur 6 : zij varieren nu van 10 tot 90%. Deze verscheidenheid en verlaging zijn te wijten aan het feit dat België netto invoerder is van elektriciteit, graan, koolzaad en veevoeder. De overeenkomstige winsten bevinden zich buiten België waardoor rendementen dalen. Via dezelfde redenering scoren de scenario's met ingevoerde biomassa beter dan de andere : de lasten zitten ditmaal in het buitenland en de lusten in België. SPSD II - Part I - Sustainable production and consumption patterns Energy 10/12

Gelijkaardige conclusies worden gevonden in Figuur 9 voor de serregassen. Invoer scenario's zijn beduidend beter : dit is een pervers effect dat in principe moet gecompenseerd worden door CO2 trading. Omgekeerd leidt lokale productie tot slechts weinig CO2eq winst door een gecombineerd effect van hoge CO2 en N2O emissie bij landbouw en minder invoer van veevoeder. Suikerbiet toont een iets beter resultaat dat eerder te wijten is aan een lager rendement. Wheat for ethanol - imported Rapeseed for RME - imported Used vegetable oil for RME Ethanol for gasoline - imported Wood for co-combustion - SRF Wood for heat - SRF Wood for CHP (FBG with PE) - SRF Wood for FT biodiesel - SRF Wood for ethanol - SRF Wheat for ethanol, straw burnt Sugar beet for EtOH Rapeseed for PPO - local Rapeseed for RME - local Wheat for ethanol, straw for bedding Surface requirement Belgium: Selection of scenarios 0 1 2 3 4 5 6 7 [are Belgium/GJ fossil saved Belgium] Fig 10 : Vereiste oppervlakte voor vermijden van een GJ fossiele energie in België. Wheat for ethanol, straw for bedding Wheat for ethanol - Imported Rapeseed for RME - imported Used vegetable oil for RME Ethanol for gasoline - imported Wood for co-combustion - SRF Wood for heat - SRF Wood for CHP (FBG with PE) - SRF Wood for FT biodiesel - SRF Sugar beet for EtOH Wheat for ethanol, straw burnt Wood for ethanol - SRF Rapeseed for PPO - local Rapeseed for RME -local Surface requirement Belgium: Selection of scenarios 0 100 200 300 400 500 600 [are Belgium/ton CO2eq saved Belgium] Fig 11 : Vereiste oppervlakte voor vermijden van een ton CO2eq in België. SPSD II - Part I - Sustainable production and consumption patterns Energy 11/12

Figuren 10 en 11 tonen de vereiste arealen nodig om 1 GJ fossiele energie te vervangen, en om 1 ton CO2eq te vermijden, in België. Deze resultaten kunnen belangrijk zijn gelet op de beperkte beschikbare oppervlakte in het land. De resultaten liggen strekt uit elkaar, in het bijzonder voor CO2eq. Dit is te wijten aan een gecombineerd effect van opbrengst per ha, omzetrendement en vermeden CO2. Hout voor co-verbranding scoort hoog voor de drie criteria en leidt tot een zeer lage vereiste in oppervlakte. Graan en koolzaad gaan geheel in de andere richting. Kweken van hout blijft evenwel een vrij onzekere optie. CONCLUSIES Er is aangetoond dat de beschikbare landbouw- en bosarealen in België slechts enkele procenten van onze energiebehoefte kunnen dekken. Dit is te wijten aan een hoge vraag per oppervlakte in België gekoppeld aan een eerder beperkte beschikbaarheid. De beschikbaarheid van biomassa in Europa en wereldwijd biedt ruimere mogelijkheden en omvangrijke invoer van biomassa is dan ook zeer waarschijnlijk. De globale energiebalansen en emissies van serregassen zijn in het algemeen positief tot zeer positief, op voorwaarde dat men rekening houdt met alle secundaire producten en effecten. De balansen op het Belgische niveau zijn minder gunstig als gevolg van de structuur van in- en uitvoer. Op dit vlak is het aan te bevelen de verstoringen van de markten voor graan, veevoeder en elektriciteit verder te onderzoeken. Het gebruik van hout blijkt een aantrekkelijke route te zijn in termen van opbrengst, rendement en vermeden CO2. Korte omloop hout is evenwel nog ver van beschikbaar en tot nader order moeten de ambities voor vloeibare biobrandstoffen gerealiseerd worden met in hoofdzaak granen, koolzaad en suikerbiet. SPSD II - Part I - Sustainable production and consumption patterns Energy 12/12