Prangende vragen over biomassa

Het gebruik van biomassa levert veel discussie op. Meestal gaat dit vooral over het verbranden van houtpellets in bijvoorbeeld kolencentrales. Je kunt dit zien als positief: het is duurzamer dan steenkool verbranden en het is mogelijk de verbrande CO₂ weer terug te winnen door nieuwe bomen te planten. Maar er is ook kritiek. Het verbranden van hout is helemaal niet zo duurzaam omdat er nog niet genoeg nieuwe bomen worden geplant en er ook fijnstof vrijkomt.

Deze laatste zorg werd onlangs bevestigd door adviesbureau DNV GL, die in opdracht van het ministerie van infrastructuur en waterstaat onderzocht hoeveel CO₂ en andere schadelijke stoffen, zoals fijnstof en NOx, vrijkomen bij het verbranden van houtpellets voor energietoepassingen. In het rapport concludeerden de onderzoekers dat de uitstoot van deze schadelijke stoffen twintig procent hoger is dan bij het verbranden van kolen. Vergeleken met een aardgascentrale was de uitstoot zelfs twee keer zo hoog. En de uiteindelijke CO₂-uitstoot is voor deze toepassing ook niet lager, maar vijf procent hoger. Harmsen: “Dit komt onder andere doordat biomassa veel minder efficiënt is als energiebron. Het bevat veel zuurstof en water, en dat zorgt ervoor dat je per kilo van deze grondstof veel minder energie opwekt dan uit fossiele brandstoffen.”

Hoe kan je biomassa in de toekomst gebruiken?

Ook Harmsen en haar collega’s van de Wageningen Universiteit hebben zich in de vraagstukken rondom biomassa verdiept, en werkten in een rapport verschillende scenario’s uit. In het eerste scenario worden alle fossiele grondstoffen compleet te vervangen door biomassa. Hiervoor zouden we volgens de berekeningen per jaar 152.000 miljoen ton extra biomassa nodig hebben om aan de energiebehoefte in Nederland te voldoen. Om dit te halen zou je veel meer landbouwgrond vol moeten zetten met maïs of andere planten speciaal voor de energieteelt, of genoeg biomassa importeren.

De onderzoekers keken binnen dit scenario ook naar de geschatte wereldwijde energiebehoefte in 2050, en of we genoeg biomassa zouden hebben om hieraan te voldoen. Dit bleek niet het geval. De cijfers lieten zien dat we ongeveer een derde van alle energie die we nodig hebben uit biomassa kunnen halen. “Dit komt doordat biomassa veel minder efficiënt is om te verbranden”, zegt Harmsen.

Als tweede scenario onderzochten de wetenschappers het vervangen van fossiele grondstoffen door een combinatie van hernieuwbare grondstoffen. “Hierbij gingen we ervanuit dat we voor onze energie ook zon- en windenergie gebruiken”, vertelt Harmsen. Hieruit bleek dat we in 2050 met een dergelijke mix van hernieuwbare energiebronnen per jaar in totaal naar schatting 137.000 miljoen ton biomassa nodig hebben. “Ook geen kleine hoeveelheid”, zegt Harmsen. “Maar je kunt dit getal nog verder omlaag brengen door biomassa heel slim in te zetten.”

De onderzoekers concludeerden dat we biomassa het beste alleen voor energie kunnen gebruiken als het nergens anders bruikbaar voor is, of als er geen andere bron van energie beschikbaar is. “Volgens onze analyse moeten we ons zoveel mogelijk op zon- en windenergie richten”, vertelt Harmsen. “Biomassa bevat allerlei componenten die veel meer waarde opleveren als we ze gebruiken voor het maken van materialen in plaats van voor energie.”

En als we biomassa dan niet voor energie toepassen, wat gaan we er dan wel mee doen?

Harmsen benadrukt dat hun resultaten niet betekenen dat we biomassa nooit moeten gebruiken om energie op te wekken. “In arme landen zijn zon- of windenergie nog niet altijd een optie vanwege de kosten, en we hebben ook zeker buffers nodig hebben voor bewolkte of windstille dagen. In deze situaties biedt deze grondstof uitkomst, en zeker als de biomassa niet geschikt is voor andere toepassingen zoals het maken van nieuwe materialen.”

Want de rest van de biomassa moet volgens veel chemici en andere onderzoekers zoveel mogelijk ingezet worden voor het verduurzamen van de chemische industrie. En dan niet als energiebron, maar als grondstof voor materialen. “Voor plastics leunen we nu nog op fossiele brandstoffen”, zegt Heeres. “Als we dat willen verduurzamen is er eigenlijk geen andere bron dan biomassa. We hebben immers grondstoffen nodig die koolstofbindingen bevatten, net als olie.”

Ook dit sluit het gebruik van biomassa voor energie niet uit, zegt Heeres. “Er zijn ook bedrijven die kijken naar een soort tussenvorm, waarbij we eerst zoveel mogelijk waardevolle moleculen uit de biomassa halen, en de reststroom verbranden voor energie voor het productieproces.” Een proef met dit concept draait nu al op Chemiepark Delfzijl. “Dit project is een samenwerking van chemiebedrijven, Staatsbosbeheer en een energiebedrijf. Er zijn al verschillende processen ontwikkeld die in opeenvolgende stappen steeds meer waardevolle moleculen uit hout halen. Uiteindelijk hou je dan een reststroom van bijna alleen lignine over, waar we chemisch gezien niet zoveel mee kunnen. Dat gaat naar het energiebedrijf, die het verbrandt om hun fabriek van energie te voorzien.”

Deze moleculen die het chemiebedrijf uit het hout haalt, gebruiken ze onder andere om duurzame plastics te maken. En als het aan Heeres ligt doen we dit in de toekomst niet alleen met hout. “Wij onderzoeken manieren om reststromen zoals gemaaid gras en aardappelpulp om te zetten in producten die we veel nodig gaan hebben, zoals biobased kunststoffen, maar ook biobrandstoffen en bestanddelen voor geneesmiddelen.”

Gaat biomassagebruik niet ten koste van de natuur?