Meer energie uit biomassa dankzij pissebed?

Veruit de meeste duurzame energie in Nederland komt uit biomassa. Het verbranden van organische materialen als hout, gras, mest en ander gft-afval levert energie op, omdat er veel koolstof in vastgelegd ligt. Hele bossen kappen voor die biomassa-energie is natuurlijk niet duurzaam, maar afval als snoeihout volstaat ook. Met hulp van zuren en hoge druk komt er uiteindelijk suiker vrij (dat uit onder andere koolstof bestaat). Suiker levert een energiedrager op, vaak in de vorm van bio-ethanol.

Veel van de biomassa, zoals maïs, dienen ook als voedsel voor ons of andere dieren. Het voordeel van hout is dat het geen competitie heeft met de voedingssector, omdat wij mensen hout niet kunnen eten en verteren. Maar dat het moeilijk af te breken is maakt hout ook juist een lastige kandidaat voor energiewinning.

Toen onderzoekers van de universiteit van York de ontlasting van houtborende waterpissebedden (Limnoria) bestudeerden, zagen ze dat de diertjes lignine loskregen van cellulose. Hoe doen die beestjes dat? Wat doen zij met dat weerbarstige lignine? Ze keerden daarop het beestje volledig binnenstebuiten en vonden achterin het darmkanaal een stofje dat lignine verandert: hemocyanine. Dit is een broertje van het menselijke hemoglobine en heeft min of meer dezelfde functie: het vervoert zuurstof door ons bloed. De pissebed gebruikt hemocyanine niet alleen om zuurstof te vervoeren, maar ook om hout te verteren.

Toepassing in de industrie

Hemocyanine is niet het eerste stofje dat lignine kan verteren. “We kennen al enzymen die lignine afbreken. Uit witrotschimmels bijvoorbeeld, die kunnen ook hout verteren”, vertelt Gossink. Deze paddenstoelen groeien op rottende bomen en kunnen door de stevige structuur van het hout heen om bij voedingsstoffen te komen. “In de industrie zie ik de lignineverterende enzymen van de witrotschimmel nog niet terug. Die vertering gaat namelijk heel langzaam, dat is voorlopig niet interessant genoeg. Hopelijk is dit enzym (van de Limnoria) beter in te zetten. Ik zie het als een interessante stap vooruit.”

Om hout toch te kunnen verwerken gebruikt de industrie nu hoge temperaturen en verschillende chemische stappen om de energierijke koolhydraten beschikbaar te krijgen. Dat kan makkelijker als je het hout eerst bewerkt met het stofje dat houtetende diertjes al uitgevonden hebben, schrijven onderzoekers in Nature Communications. Om dat te bewijzen weekten ze hout in hemocyanine en zeewater voor een kleine twintig minuten op kamertemperatuur. Dit kan tot drie keer meer suiker uit cellulose opleveren, zonder dat hoge temperaturen nodig zijn.