black ghd ghd rare chi nano flat iron ghd black chi hair straightener ghd straighteners chi pink flat inron chi ceramic flat iron ghd balck mk4 chi nano
Laboratoriumtechniek - 314 Artikel(en)
Laboratoriumtechniek Login 



Keuzedelen: mijn voorkeur is:
Wiskunde
Wis/natuurkunde
Ondernemerschap
Duits
Polymeerchemie

Toon lijst

Powered by IntraJava

Biobrandstoffen overzicht
 
Biobrandstoffen: een overzicht Afdrukken

woensdag 15 augustus 2007

 

De groeiende populariteit van biobrandstoffen kan toebedeeld worden aan twee ontwikkelingen in de 21e eeuw. De eerste is de focus op klimaatverandering. Biobrandstoffen zorgen voor minder CO2-uitstoot en kunnen de westerse wereld mindr afhankelijk maken van aardolie, die veelal in het Midden-Oosten wordt gewonnen. Maar wat zijn biobrandstoffen nu precies en waar komen ze vandaan? Dit en meer vragen worden beantwoord in deze review.


1. Wat zijn biobrandstoffen?
Wat ook onder biobrandstoffen wordt verstaan, ze zijn in ieder geval niet nieuw. Toen Rudolf Diesel zijn eerste dieselmotor bouwde, was deze bedoeld voor olie geperst uit pinda's. Het begrip biobrandstoffen ligt veel breder: onder biobrandstoffen worden alle brandstoffen voor transportmiddelen verstaan die van biologische oorsprong zijn. Zonder aanpassingen werken ze niet meer op pure plantaardige oliŽn (PPO) of gebruikte plantaardige oliŽn (Waste Vegetable Oil). Deze zijn te stroperig en geven veel roet. Om deze reden worden de oliŽn chemisch omgezet met een korte alcohol middels transesterificatie.

Commercieel verkrijgbaar zijn momenteel plantenolie (PPO), biodiesel, bio-ethanol en olie uit reststoffen. Het is meestal niet mogelijk om benzine of diesel zomaar door biobrandstoffen te vervangen. Zonder aanpassingen van de motor is tot 20% biodiesel aan de gewone diesel brandstof toe te voegen. Ethanol is tot 5 ŗ 20%, afhankelijk van de motor, bij te mengen met de benzine. Een aantal autofabrikanten produceren zogeheten flexifuel cars. Deze speciale personenwagens kunnen op gewone benzine rijden, maar ook op mengsels met een hoger percentage ethanol (tot 85%).

Voor- en nadelen
De biobrandstoffen vormen ťťn van de mogelijke en gedeeltelijke oplossingen die het de Europese landen mogelijk zullen maken minder afhankelijk te worden ten opzicht van de invoer van fossiele brandstoffen uit olieproducerende landen. Daarnaast kan het helpen de uitstoot van broeikasgassen terug te dringen.

Maar nadelen zijn er ook. Om biobrandstoffen te kunnen produceren, moet men immers landbouwproducten gebruiken waarvan de teelt belastend is voor het milieu, bijvoorbeeld via bemesting of pesticidengebruik. Het niet kan daarbij duidelijk niet de bedoeling zijn dat de uitbreiding van het landbouwareaal om de grondstoffen voor biobrandstoffen te produceren, tot een verdere ontbossing zou leiden. Daarnaast vragen sommige critici zich af of gewassen wel gebruikt zouden moeten worden om te verbranden, zodat wij ons in het Westen kunnen voortebewegen terwijl veel mensen op aarde honger lijden.

Ook komen wel degelijk (schadelijke) gassen vrij bij het verbranden van biobrandstoffen. De winst voor het milieu is alleen zichtbaar als de brandstof op dezelfde plek wordt verbrand als waar de plant groeit. Biobrandstoffen zijn slechts een complementaire maatregel voor de andere maatregelen die als doel hebben het gebruik van fossiele brandstoffen en de overlast veroorzaakt door het wegtransport drastisch te verminderen.

Je zou je dus kunnen afvragen of biobrandstoffen een zegen zijn voor het klimaat. Ik denk persoonlijk van niet. De echte auto van de toekomst zal waarschijnlijk voor een deel op biobrandstoffen rijden, maar het is belangrijker dat hij zuiniger is en op minder brandstoffen rijdt.


2. Besluit Biobrandstoffen 2007
Per 1 januari 2007 zijn de partijen die benzine en diesel op de Nederlandse markt brengen, verplicht om 2% (op energiebasis) van hun afzet in de vorm van biobrandstof te leveren. Het Besluit biobrandstoffen wegverkeer 2007 waarin dit wettelijk wordt geregeld, is 14 november jl. in het Staatsblad gepubliceerd.

Zoals aangekondigd in de Beleidsbrief van 15 maart 2006 is het besluit opgezet als de eerste trap van een tweetrapsraket naar een volwaardig besluit biobrandstoffen. Bij deze eerste trap is een strikte implementatie van de EU Richtlijn 2003/30/EG gevolgd. Aspecten waarover discussie zou kunnen ontstaan, zoals certificering, zijn doorgeschoven naar de tweede trap. Voor de 2-trapsraket is gekozen om zeker te zijn dat het besluit op 1 januari 2007 in werking treedt zodat Nederland implementatie van EU Richtlijn 2003/30 nakomt. Het onderhavige besluit, de eerste trap, zal in de loop van 2007 of 2008 worden vervangen dan wel gewijzigd door een besluit waarin ook certificering wordt geregeld.

Eerste trap
in de Nota van Toelichting bij het Besluit worden de bepalingen nader toegelicht. Het percentage biobrandstoffen loopt stapsgewijs op tot 5,75% in 2010. Een deel van dit percentage (in 2007 de volle 2%, in 2010 3,5%) geldt ook als deelpercentage voor de afzonderlijke brandstoffen (benzine en diesel), het restant kan naar keuze worden ingevuld. Voor elk jaar afzonderlijk betekent dat voor de biobrandstofcomponenten het volgende:
# 2% in 2007, waarvan minimaal 2 % in diesel en minimaal 2 % benzine
# 3,25% in 2008, waarvan minimaal 2,5% in diesel en minimaal 2,5 % benzine
# 4,50% in 2009, waarvan minimaal 3,0% in diesel en minimaal 3,0 % benzine
# 5,75% in 2010, waarvan minimaal 3,5% in diesel en minimaal 3,5 % benzine

De verplichting van in eerste instantie 2% biobrandstoffen geldt voor zowel benzine als diesel omdat het kabinet eraan hecht opdat wordt gegarandeerd dat in beide deelmarkten een ontwikkeling in biobrandstoffen wordt ingezet. In verband met de lagere energie-inhoud van de biobrandstof moet voor 2% doelstelling 2,13 liter biodiesel per 100 liter conventionele diesel (gasolie) worden toegevoegd.

De verplichting tot de levering van biobrandstof is geen bijmengverplichting. Het betreft een verplichting op macroniveau. De zogeheten vergunninghouders van Accijnsgoederenplaatsen, van waaruit benzine en diesel op de markt wordt gebracht, zijn verplicht een bepaald marktaandeel in de vorm van biobrandstoffen te realiseren Het is dus aan bedrijven zoals Shell, BP, ExxonMobil, TotalElfFina, etc, om te besluiten of ze zelf 2% biobrandstoffen verkopen of dit 'uitbesteden' aan andere bedrijven. Zo besloot Shell reeds in mei 2006 2% biobrandstoffen bij te mengen in de diesel. De hoeveelheid biobrandstoffen in benzine en diesel mag daarbij per locatie en per tijdstip variŽren. Ook pure biobrandstoffen tellen mee, als het verplichte marktaandeel maar wordt gehaald. Tevens kan de verplichting verhandeld worden tussen leveranciers.

De verplichting wordt opgelegd aan naar schatting 30 bedrijven die in het bezit zijn van een vergunning voor het op de markt brengen van benzine en diesel. Vergunninghouders mogen aan hun verplichting voldoen door administratief biobrandstoffen in te kopen van andere vergunninghouders of van andere bedrijven, die biobrandstoffen niet door middel van een accijnsgoederenplaats biobrandstoffen op de markt brengen.

Tweede trap
In het besluit is opgenomen dat bij ministeriŽle regeling aanvullende eisen kunnen worden gesteld met betrekking tot duurzaamheid. Zo kan de Minister van VROM zonodig regelen dat categorieŽn van biobrandstoffen die naar zijn mening gelet op de volledige klimaat- en milieubalans van de verschillende soorten biobrandstoffen niet of weinig duurzaam zijn geproduceerd in verhouding tot andere biobrandstoffen, niet meetellen. Hiermee wordt de verkoop van bedoelde biotransportbrandstoffen volgens de Nota van Toelichting niet verboden; bepaald kan slechts worden dat zij niet meetellen bij het voldoen aan het verplichte percentage.

Omdat het denkbaar is dat bij het vaststellen van minimumeisen ten aanzien van de duurzaamheid en bij de aanwijzing van categorieŽn strijd ontstaat met de Europese regels omtrent het vrij verkeer van goederen of met de WTO-regels, alsmede met het Nederlandse beleid op het terrein van de ontwikkelingssamenwerking, zullen in ieder geval de Ministers van Justitie, van Economische Zaken en voor Ontwikkelingssamenwerking en de Staatssecretaris voor Europese Zaken worden betrokken bij de opstelling van de ministeriŽle regelingen. Voordat tot het vaststellen van een eventuele ministeriŽle regeling zal worden overgegaan, zal eerst worden getracht hetzelfde doel te bereiken in internationaal verband (bijvoorbeeld in OESO-verband, in EU-verband of bilateraal) dan wel door het maken van afspraken met oliemaatschappijen, bijvoorbeeld door het afsluiten van een convenant.

Omdat het van belang is dat leveranciers niet op het laatste moment worden geconfronteerd met biobrandstoffen die niet meetellen in het kader van de verplichting, is bepaald dat een redelijke overgangstermijn in acht wordt genomen wordt van zes maanden na publicatie in de Staatscourant en dat de regeling geldt voor het daarop volgende kalenderjaar.

3. Waar kan je biobrandstoffen tanken?

Het laatste zijn is het aantal plekken waar biobrandstoffen getankt kunnen worden flink uitgebreid. De primeur voor de Benelux was voor Rotterdam, waar Argos Oil op 21 januari 2006 het eerste biofuel tankstation opende. In oktober 2006 opende Tamoil in Beesd een tankstation waar E85 getankt kan worden. Ook in Belgie was vanaf oktober 2006 E85 beschikbaar aan de pomp.

Het plaatje hiernaast laat echter zien dat onze oostenburen veel meer mogelijkheden hebben. Het grensgebied met Nederland heeft al meer tankstations voor biodiesel dat heel Nederland. Voor meer informatie over het tanken van biobrandstoffen, kijk dan op: http://www.biotanken.nl


4. Eerste en tweede generatie biobrandstoffen
Het onderscheid tussen eerste en tweede generatie biobrandstoffen heeft vooral te maken met het CO2 reductiepotentieel. De traditionele biobrandstoffen - zoals biodiesel uit bijvoorbeeld koolzaadolie of zonnebloemolie en alcohol uit suikerbieten of maÔs - worden tot de eerste generatie biobrandstoffen gerekend. Ze zijn commercieel verkrijgbaar, maar de energie-efficientie is laag doordat relatief veel energie nodig is voor teelt, transport en fabricage. Daarnaast is het CO2-reductiepotentieel beperkt tot 50% doordat tractoren en oogstmachines extra vervuiling veroorzaken. De gewassen vragen veel kunstmest en bestrijdingsmiddelen, hetgeen slecht is voor oppervlakte- en bodemwater. En tot slot is de productie per hectare laag; om ťťn auto een jaar lang te laten rijden is een voetbalveld koolzaad nodig.

De tweede generatie biobrandstoffen, zoals FischerTropischdiesel en ethanol, beide uit houtige biomassa, beloven meer broeikasreductie, een (veel) grotere opbrengst per hectare landbouwgrond en lagere prijzen. Het CO2-reductiepotentieel bedraagt 80 tot 90% over de hele keten, en de productie per hectare ligt 5 tot 10 keer zo hoog als bij koolzaad. Dit is een reden voor veel overheden om voor de versnelde ontwikkelling van tweede generatie biobrandstoffen te kiezen. Naar verwachting komen deze in het tweede decennium op de markt.


1112_biofuels.jpg5. Eerste generatie biobrandstoffen: Benzinevervangers

Bio-ethanol
Bio-ethanol is wereldwijd de meest gebruikte biobrandstof. Deze alcohol ontstaat door plantaardige grondstoffen, zoals suikerriet (BraziliŽ), maÔs (Verenigde Staten), tarwe of suikerbiet (Europa), te vergisten. Ook andere granen, zoals gerst, en bijproducten uit de voedselverwerkende industrie (bijvoorbeeld melasse) zijn geschikt. Ethanol ontstaat door fermentatie van de plantaardige grondstof, waarbij gisten de suikers omzetten in alcohol. Vervolgens vindt concentratie van de alcohol plaats door destillatie, gevolgd door het opwerken van de alcohol door rectificatie en zuivering. Er zijn nieuwe technieken in onderzoek om bio-ethanol uit cellulose te maken (zie ook: cellulose-ethanol). In Europa is ethanol tot nu toe in benzine bijgemengd in de vorm van ETBE (Ethyl Tertiair Butyl Ether), dat ongeveer 50% bio-ethanol bevat. Bij een bijmenging van 5% ETBE in benzine, zoals bijvoorbeeld in Frankrijk gebeurt, is het aandeel biobrandstof dus zo'n 2,5%. Spanje is de grootste producent in Europa van ethanol uit graan, met een opbrengst van ongeveer 140.000 m3/jaar. In Nederland heeft Nedalco vergevorderde plannen om een fabriek op te starten die bio-ethanol produceert uit reststromen o.a. uit de voedingsmiddelenindustrie.

In BraziliŽ rijden veel mensen op een blend van benzine met 30 tot 100 procent alcohol. In de Verenigde Staten is bio-ethanol voornamelijk gemaakt van maÔs of graan. In 2003 gebruikte het wegverkeer in de Verenigde Staten ongeveer 10 miljard liter ethanol. De afgelopen jaren is het aantal tankstations met ethanol flink uitgebreid. In Zweden bevat alle benzine 5 procent bio-ethanol. Daarnaast staan er verspreid over het land zo'n 120 benzinestations waar de automobilist ook E85 kan tanken, benzine met 85% ethanol. Autofabrikanten als Ford, Volvo en Saab brengen zogenaamd flexifuel auto's op de markt, die zowel op 100 procent benzine als op E85 kunnen rijden en alles wat daartussenin zit. Zonder ingreep van de bestuurder past de motorsoftware zich aan de brandstof aan. In Stockholm rijden al geruime tijd omgebouwde dieselbussen op 100% ethanol, waarbij de exploitatiekosten van deze bijzondere bussen inmiddels bijna op het niveau van gewone dieselbussen zijn beland.

In andere Europese landen wordt ethanol tot nu toe in benzine bijgemengd in de vorm van ETBE (Ethyl Tertiair Butyl Ether), dat ongeveer 50% bio-ethanol bevat. Bij een bijmenging van 5% ETBE in benzine, zoals bijvoorbeeld in Frankrijk gebeurt, is het aandeel biobrandstof dus beperkt tot zo'n 2,5%. Een recente aanpassing van de wetgeving maakt het mogelijk om ook direct ethanol aan benzine toe te voegen. Op www.sekab.se is een lijst te vinden van de belangrijkste automodellen met het percentage ethanol dat zij kunnen verwerken.

In Nederland heeft Nedalco vergevorderde plannen om in Zeeuws-Vlaanderen een fabriek op te starten die bio-ethanol gaat produceren uit granen en reststromen van onder andere de voedingsmiddelenindustrie.

Biogas
Biogas is een brandbaar gas - vergelijkbaar met aardgas - gemaakt door het zonder zuurstof (anaŽroob) vergisten van biomassa of van de biologisch afbreekbare fractie van afval. Het ruwe gas bestaat voornamelijk uit methaan (CH4) en koolstofdioxide (CO2). Na het verwijderen van de koolstofdioxide vindt samenpersing van het methaan plaats en kan het als brandstof voor aardgasauto's dienen. De meeste ontstekingsautomotoren behoeven enige aanpassing om biogas te kunnen gebruiken. Momenteel is veel van het commercieel verkrijgbare biogas in Europa afkomstig van stortplaatsen en afvalwaterzuiveringsinstallaties.

Biogas zou een vervanger van LPG of fossiel aardgas in voertuigen kunnen zijn. Toepassingen in het vervoer zijn echter tot nu toe beperkt gebleven. De meeste ontstekingsautomotoren behoeven enige aanpassing om biogas te unnen gebruiken. Gezien het feit dat het aandeel door gas aangedreven voertuigen klein is, en deze optie een grootschalige aanpassingen van het wagenpark en de bestaande infrastructuur met zich meebrengt (het aanpassen van tankstations); ligt het voor de hand dat toepassingen in het vervoer tot nu toe beperkt is gebleven. In juli 2007 werd aangekondigd dat in Gelderland de eerste biogastankstations van Nederland gebouwd zal verrijzen. Zweden is al veel verder en in Europa koploper in het rijden op biogas.

Een van de steden waar bussen op biogas rijden is LinkŲping, Zweden. Een proef met zes bussen ging in 1991 van start. De positieve resultaten leidden ertoe dat sinds 1998 alle 50 openbaar vervoer bussen op biogas rijden. Ook in andere Europese steden zijn bussen te zien die op biogas rijden. In Lille, bijvoorbeeld, een stad die al vanaf de jaren '90 bezig is met de toepassing van biobrandstoffen. Momenteel gebruikt daar 13 procent van de bussen aardgas of biogas, het ligt in de bedoeling dat in 2005 het aandeel (bio)gasbussen op 50% komt te liggen. Voor dit doel bouwt Lille een productiefabriek van biogas, waar 100 biogasbussen gebruik van kunnen maken.

Natuurlijk kan je niet alleen auto's en bussen op biogas laten voortebewegen, maar kan het ook voor andere doeleinden worden gebruikt. In Nieuw Weerdinge gaan ze een sporthal en een zwembad met biogas verwarmen.

Biodiesel
Biodiesel is een dieselbrandstof die wat eigenschappen betreft sterk overeenkomt met gewone diesel. Biodiesel is een methylester dat onder andere uit plantaardige olie is te maken. In Europa is koolzaadolie (raapolie-methyl-ester RME) het meest in gebruik, maar andere oliŽn als zonnebloemolie en sojaolie zijn ook te gebruiken. In principe kunnen ook hergebruikt frituurvet en dierlijke vetten als grondstof dienen. Het productie-proces bestaat uit de volgende stappen. Eerst vindt het persen van olie uit het zaad plaats (crushing). De hierbij ontstane ruwe olie ondergaat vervolgens een zuiveringsproces, na een veresteringsproces ontstaat daaruit biodiesel. Binnen de 15 leden van de EU (van voor 1 mei 2004) is de productie van biodiesel tussen 2000 en 2003 verdrievoudigd tot 1,4 miljoen ton in 2003. In Nederland willen o.a. de bedrijven ATEP, Sunoil Biodiesel en Biovalue met de productie van biodiesel beginnen.

In het jaar 2000 reden in Europa 250.000 auto's op pure biodiesel, waarvan 210.000 in Duitsland. In Duitsland is door de overheid accijnsvrijstelling gegeven op biodiesel en is de infrastructuur sterk aangepast: er zijn 1.600 pompstations die biodiesel verkopen. Daarnaast gebruikten omstreeks 2000 zo'n 370.000 Europese auto's een mengsel van biodiesel met fossiele diesel, voornamelijk in Frankrijk. In Wenen rijden sinds eind 1996 twee vuilniswagens, en takelwagen en een autobus op koolzaad (RME). In eerste instantie reden ze op een mengsel van RME en conventionele diesel, sinds eind 1997 zijn de voertuigen overgeschakeld op pure biodiesel. In Graz (Oostenrijk) gebruikten in 2002 55 van de 140 bussen biodiesel, het ligt in de bedoeling om in 2005 alle bussen voor het gebruik van biodiesel aangepast te krijgen. In Nederland lopen enkele experimenten met biodiesel. In Friesland gebruikt een recreatiebedrijf vanaf de zomer 2003 voor al haar recreatieboten biodiesel. Het gaat om 26 boten. De provincie heeft zeven dienstvaartuigen laten ombouwen voor biodiesel. In de Verenigde Staten rijden al meer dan 400 wagenparken op biodiesel en er zijn meer dan 1.000 distributeurs. In een groot aantal automerken kan zonder enige aanpassing biodiesel worden gebruikt. Het gaat onder meer om sommige types auto's van VW, Audi, Mercedes-Benz en BMW. Overigens zit vanwege de garantie wel vaak een limiet aan het percentage biodiesel.

Bio-FT-diesel
Bio-FT-diesel, ook wel groene diesel of GtL (Gas to Liquid) genoemd, ontstaat door vergassing van biomassa met behulp van het zogenaamde Fischer Tropsch (FT) procťdť. Het FT proces is in 1923 ontwikkeld door de Duitse onderzoekers Franz Fischer en Hans Tropsch. Na een voorbehandeling komt het biomassa in een vergasser. Hierin ontstaat een synthese gas (biosyngas, bestaande uit waterstof en koolmonoxide), dat na reiniging en een modificatieproces in de FT reactor terecht komt. De afzonderlijke CO-moleculen worden in ketens met elkaar verbonden; zo ontstaat een synthetische diesel op basis van biomassa.
Het vrijkomende FT afvalgas is bijvoorbeeld te gebruiken voor het produceren van elektriciteit, de vloeibare FT producten kunnen na een verdere behandeling benzine of diesel opleveren. Het productieproces is complex maar biedt een bijzonder groot potentieel in termen van procesrendement en duurzaamheid. In Duitsland heeft CHOREN een proeffabriek voor FT-diesel op biomassa opgezet. In 2008 wil CHOREN dat de fabriek klaar is voor commerciŽle productie.

Bio-FT-diesel wordt beschouwd als ťťn van de meest belovende klimaatneutrale transportbrandstoffen voor toepassing in conventionele dieselmotoren op de (middel)lange termijn. In Duitsland heeft CHOREN een proeffabriek voor FT-diesel op biomassa opgezet. In 2008 wil het bedrijf de fabriek gaan gebruiken voor commerciŽle productie. In Nederland heeft Shell - in samenwerking met het ECN - een proefinstallatie gebouwd waar met name op het gebied van gasreiniging vooruitgang is geboekt.

PPO
Pure Plantaardige Olie is net als biodiesel gemaakt van plantaardige oliŽn. Ook het productieproces van PPO komt overeen met dat van biodiesel (zie hierna), behalve dat de olie niet de stap van verestering doorloopt. De warme of koudgeperste olie is ook als biobrandstof te gebruiken maar is niet geschikt voor gebruik in een gewone dieselmotor. De motor moet voor het gebruik van PPO worden aangepast. Het bedrijf Solaroilsystems heeft zich gespecialiseerd in het ombouwen van motoren voor PPO. Bovendien leveren zij de brandstof. PPO wordt in ons land onder meer toegepast in de veegwagens van de gemeente Venlo en Leeuwarden maar ook in vaartuigen bijvoorbeeld de meerdere vaartuigen van de provincie Friesland en het inspectievaartuig van de provincie Zeeland.

In ons land is Venlo een van de eerste gemeenten die haar veegwagens aanpaste voor het gebruik van PPO. Er zijn inmiddels meer voertuigen op PPO zoals de vrachtwagens van Sita die de afvalverwerking van fastfoodketen McDonalds verzorgen, de veegwagens van de gemeente Leeuwarden en de bloemenveiling in Aalsmeer. Onlangs is ook de eerste lesauto op PPO in gebruik genomen. En vanaf 2005 gaan de eerste Duitse diesellocomotieven van de Prignitzer Eisenbahn op het traject Dortmund - Enschede de plantaardige brandstof gebruiken.

Pyrolyse-olie
Pyrolyse-olie, ook wel bio-olie genoemd, ontstaat na pyrolyse van biomassa. Door het houtachtig materiaal bij een beperkte toevoer van zuurstof te verhitten vindt afbraak van de houtachtige moleculen plaats: het materiaal valt uiteen door de temperatuur van het proces. Er is een langzame methode, waarbij de temperatuur niet boven de 280 graden Celcius komt. Bij de snelle methode worden temperaturen tot 1300 graden bereikt. De producten van pyrolyse zijn een brandbaar gas en een vast restmateriaal dat voornamelijk uit koolstof bestaat. De verhouding van beide producten hangt sterk af van de temperatuur en de verblijftijd in de reactor. Een deel van het gas zal bij afkoeling naar kamertemperatuur een vloeistof vormen; deze vloeistof - de pyrolyse-olie - kan als basis dienen voor de productie van een synthetische diesel.

Het grote voordeel van deze technologie is dat productie van de olie plaats kan vinden op plekken waar in grote hoeveelheden goedkope biomassa beschikbaar is. Het pyrolyseproces is minder ver ontwikkeld dan de verbrandings- of vergassingstechnologieŽn, maar er zijn enkele bedrijven die al enkele jaren het proces commercieel toepassen. Met de benutting van pyrolyse-olie als transportbrandstof is nog nauwelijks ervaring opgedaan. Enkele bedrijven, waaronder het Canadese Dynamotive en het Amerikaanse Ensyn, passen al enkele jaren het proces commercieel toe. In Nederland is BTG (Biomass Technology Group) in Flevoland actief bij de ontwikkeling van onder andere de roterende conus reactor.

HTU
HTU staat voor Hydro Thermal Upgrading. Het biocrude (HTU)-procťdť is in veel opzichten verwant aan het pyrolyse-proces; bij hoge temperatuur en druk wordt uit organisch materiaal een zware olie - biocrude - geproduceerd. De biocrude kan vervolgens dienen als basis voor de productie van biodiesel. Een van de voordelen van het HTU-proces is dat hiermee ook natte biomassa te verwerken is. Daarnaast is het proces ongevoelig voor het type biomassa, waardoor vele - ook kleinere - bronnen met uiteenlopende kwaliteit kunnen worden toegepast.

De HTU-diesel is volledig uitwisselbaar met de conventionele diesel. Hierdoor hoeven motoren bijvoorbeeld niet aangepast te worden. Ook de huidige logistiek en distributiekanalen kunnen gewoon worden gebruikt. Het procťdť is getest en gedemonstreerd maar nog niet in de commerciŽle fase. Over transporttoepassingen wordt gesproken maar voorlopig is van opschaling nog geen sprake.

Bij TNO-MEP in Apeldoorn bevindt zich een HTU-proefinstallatie. Met een capaciteit van 100 kilo biomassa per uur is de bescheiden Hydro Thermal Upgrading (HTU) installatie in staat om bij een temperatuur van 300 tot 350 graden Celsius en hoge druk een zwaar organische vloeistof te produceren, die na bewerking onder meer fossiele diesel kan vervangen. Een van de voordelen van het HTU-proces is dat hiermee juist natte biomassa te verwerken is. Het zal waarschijnlijk nog enige jaren duren voordat het procťdť voldoende getest en ontwikkeld is om een commerciŽle biodiesel voort te kunnen brengen.

DME

DME (Di-methyl-ether) is een organische verbinding die veel waterstof bevat. Het is als voertuigbrandstof pas relatief kort in beeld. Het wordt al wel langer geproduceerd als drijfgas voor spuitbussen. Een nieuwe, goedkopere productiemethode maakt DME echter ook aantrekkelijk als voertuigbrandstof. DME wordt gemaakt uit methanol dat weer geproduceerd kan worden uit verschillende koolstofhoudende producten. DME kan daardoor zowel uit aardolie worden gemaakt als uit kolen, aardgas en biomassa. In Zweden wordt DME geproduceerd uit reststoffen uit de papierpulpproductie, in dat land een grootschalige industrie. Bio-DME kan geproduceerd worden door middel van vergassing gecombineerd met DME-synthese (vergelijkbaar met de productie van methanol) of door middel van katalytische dehydratatie van biomethanol. DME is onder normale atmosferische omstandigheden gasvormig maar wordt onder relatief lage druk vloeibaar.

DME is vooral geschikt als dieselbrandstof, omdat net als bij diesel geen vonkontsteking nodig is voor de ontbranding. Het aanpassen van de dieselmotoren kan relatief eenvoudig gebeuren. Het voertuig moet worden voorzien van een brandstoftank en het brandstofsysteem moet worden aangepast aan een grotere volumestroom brandstof. DME is een relatief schone brandstof. De uitstoot van stikstofoxiden is laag en er komen vrijwel geen deeltjes vrij. De emissies van koolwaterstoffen en koolmonoxide zijn lager of gelijk aan de emissies van een dieselvoertuig.

Een nadeel van DME is dat het agressief is voor de meeste kunststoffen en rubbers, zodat er andere afdichtingen moeten worden gebruikt. Transport, opslag en distributie van DME gebeuren op dezelfde wijze als LPG. De opslag van DME vindt onder een druk van 9 bar plaats. De energie-inhoud van DME is bijna de helft van die van diesel, en dat betekent of vaker tanken of een grotere brandstoftank aan boord.

DME is nog niet klaar voor grootschalig gebruik. Voor toepassing van DME op grotere schaal zou een distributienetwerk vergelijkbaar met LPG nodig zijn. De kosten van DME zijn natuurlijk in grote mate afhankelijk van de kosten van de grondstof. Verwacht wordt dat op termijn, bij lage aardgasprijzen, DME kan worden geproduceerd tegen kosten die niet veel hoger zijn dan de kosten van diesel.


6. Tweede generatie biobrandstoffen: benzinevervangers

Cellulose-ethanol

De verreweg belangrijkste tweede generatie benzinevervanger is cellulose-ethanol. Het betreft een complex procťdť dat het mogelijk maakt om ook houtige biomassa als brandstofbron te gebruiken. De sleutel tot de productie van c-ethanol is de inzet van enzymen voor de afbraak van hemicellulose; de suikerachtige basis van hout. Vanuit duurzaamheidsoogpunt, biedt de inzet van c-ethanol een groot voordeel; de technologie is echter nog in de experimentele fase. Cellulose-ethanol vermindert de uitstoot van CO2 met 80 tot 90%. Het scoort dus nog beter dan bio-ethanol, dat niet verder komt dan een reductie van 50%.

In het Zweedse ÷rnskŲldsvik staat een proeffabriek die op termijn uit resthout vloeibaar ethanol gaat fabriceren. Deze werd in mei van 2004 geopend. In Canada is het bedrijf Iogen begonnen met levering van cellulose-ethanol aan het netwerk van Petro-Canada-tankstations. Voorlopig gebeurt de winning nog uit zaagsel.

Shell Global Solutions International, Iogen Corporation, Volkswagen en DaimlerChrysler werken in een Europees project gezamenlijk aan de ontwikkeling van automotoren die lopen op een mengsel van benzine en ethanol uit stro.

Biomethanol
Een andere alcoholische verbinding die kan worden ingezet is bio-methanol, vroeger bekend onder de naam houtalcohol. Het eveneens vloeibare product is - eenvoudiger dan FT-diesel - te produceren uit het synthesegas (een mengsel van koolmonoxide (CO) en waterstof (H2) dat wordt geproduceerd bij biomassavergassing. Dit methanol is ook te maken uit fossiele brandstoffen, vooral uit aardgas. Biomethanol is, net als bioethanol, geschikt voor toepassing als (gedeeltelijke) vervanger van conventionele benzine. In bepaalde typen brandstofcellen kan methanol ook direct worden ingezet in plaats van waterstof. De geproduceerde elektriciteit drijft dan het voertuig via een elektromotor aan.

Met name in de Verenigde Staten speelt methanol een belangrijke rol als vervanging van benzine, onder meer door menging van methanol met benzine. Methanol heeft een lagere verbrandingswaarde dan ethanol en het is giftig, maar prijstechnisch is het aantrekkelijk. Reden voor de Amerikaanse overheid om veel onderzoek te laten verrichten naar het verbeteren van het fabricageproces.

Synthesegas (SNG)
Synthesegas wordt uit biomassa geproduceerd middels vergassing. Hierbij wordt biomassa verhit in een ruimte zonder zuurstof. Omdat er geen zuurstof in de ruimte is kan de biomassa niet verbranden, maar wordt ze ontleed in een mengsel van koolmonoxide (CO), waterstof en koolwaterstoffen. Dit gas kan na reiniging en conditionering worden aangewend voor de productie van een variŽteit aan 'producten', zoals: waterstof, biotransportbrandstoffen (Fischer-Tropsch diesel, methanol, MTBE, DME) en chemicaliŽn.

Na reiniging valt dit synthesegas op te waarderen tot synthetisch aardgas, ofwel Synthetic Natural Gas (SNG). Auto's die al geschikt zijn om op gas te rijden kunnen ook SNG gebruiken. Ook hier geldt het eerder genoemde bezwaar dat gasvormige brandstoffen doorgaans problemen op leveren bij de implementatie. Op dit moment is de kostprijs van SNG niet concurrerend. Toepassingen op grote schaal zijn dan ook afhankelijk van de prijsontwikkeling van fossiele energiebronnen en stimuleringsmaatregelen van de overheid.

Biowaterstof

Waterstof is een energiedrager voor het gebruik in brandstofcellen om warmte en elektriciteit op te wekken. Er zijn verschillende technieken om waterstof uit biomassa te maken, zoals het afscheiden van waterstof uit generatorgas (een mengsel van H2, CO en CH4) door middel van een keramisch membraan. Het generatorgas ontstaat door vergassing van biomassa. Voor gebruik in een brandstofcel moet dan nog reiniging van het waterstof plaatsvinden. Een andere, volgens het Energiecentrum Nederland (ECN) veelbelovende techniek voor grootschalige productie van waterstof betreft de vergassing van biomassa gecombineerd met reforming en CO2-verwijdering. Voor kleinschaligere productie zou op de lange termijn de zogenaamde superkritische vergassing (bij hoge druk en relatief lage temperatuur) van biomassa (rest)stromen het meest perspectief bieden. Voor een duurzame waterstofeconomie is het echter nog wel van belang waterstof te produceren uit hernieuwbare bronnen; een mogelijke optie is biowaterstof.

7. Grondstoffen

Aardappel(schillen)
De gebroeders Henk en Jaap Bosma in het Drenthse Zuidvelde openen in september de grootste bio-ethanolinstallatie van Nederland, waarvoor ze aardappelen als grondstof gebruiken. Een bedrijf als Farm Frites haalt reeds elektriciteit uit zijn aardappelschillen. De Belgische aardappelverwerker Remo-Frit wil er ook biobrandstof van gaan maken.

Afval
Uit gestort huisvuil, mest en rioolslib kan je biogas halen. Is tot nu toe vooral gebruikt om in sommige landen elektriciteit van te maken, maar Gelderland krijgt nu de eerste acht biogas-tankstations van Nederland. In Amsterdam wordt gewerkt aan de bouw van de nieuwe hoogrendementĖafvalenergiecentrale (HR centrale).

Cellulose
Cellulose is een vezelrijke stof die in planten en bomen zit en die tot nu toe vooral werd gebruikt voor de productie van katoen, watten en papier, wordt nu door velen gezien als de brandstofleverancier van de toekomst. Je kan er ethanol van maken zonder dat het ten koste gaat van voedselproductie, wat bij bijvoorbeeld maÔs wel een gevaar is. Cellulose is echter het proefstadium nog niet voorbij. In Zweden staat een proeffabriek die brandstof uit zaagsel maakt. Een bedrijf als Chevron investeert miljoenen in onderzoek naar de mogelijkheden van cellulose voor brandstofproductie.

Frituurvet
Afvalverwerker Greenmills bouwt in de Amsterdamse haven een fabriek die gebruikt frituurvet omzet in biodiesel. Opening is gepland eind 2008. Het frituurvet is afkomstig van onder meer McDonalds, dat zijn vrachtwagens graag wil laten rijden op afval uit de eigen hamburgerzaken.

Fruit
Op de universiteit van WisconsinMadison (VS) is een brandstof ontwikkeld op basis van fructose, de suiker uit fruit. De brandstof bevat volgens de betrokken professoren 40 procent meer energie dan ethanol, maar is zeker nog niet gereed voor commercieel gebruik. Zo is de invloed op de gezondheid nog niet onderzocht.

Houtsnippers en stro
Shell en Choren Industries openen een fabriek in Duitsland waar vijftienduizend ton biodiesel per jaar geproduceerd gaat worden uit houtsnippers en stro. Verder heeft een groot aantal chemiebedrijven, universiteiten en onderzoekinstellingen samen het grootschalige onderzoeksprogramma CatchBio (Catalysis for Sustainable Chemicals from Biomass) opgezet dat de komende acht jaar schonere biobrandstoffen uit dit soort biomassa wil ontwikkelen.

Japtropha curcas
Japtropha is een giftige struik die behoort tot de familie van de wolfsmelkachtigen (Euphorbiaceae). Deze van oorsprong uit Midden-Amerika afkomstige plant wordt vooral aangeplant in AziŽ (voornamelijk India) en Afrika. De struik groeit nog op zeer droge grond en is daardoor geen concurrent voor voedselgewassen. De zaden van deze plant worden gebruikt voor de produktie van plantaardige olie, die direkt in een motor gebruikt kan worden of waaruit door verestering biodiesel verkregen kan worden. Olie van deze plant is niet geschikt voor consumptie.

Koolzaad
Veel landen, van West-Europa tot India, hebben uitgestrekte, vrolijk geelgekleurde koolzaadvelden die altijd voornamelijk mooi waren om doorheen te wandelen, maar die nu worden ingelijfd door de brandstofindustrie. Brandstofproducenten proberen Nederlandse landbouwers zelfs te verleiden tot de aanleg van meer koolzaadakkers.

In de Eemshaven in Groningen opende onlangs de biodieselfabriek Biovalue haar deuren. In de Rotterdamse haven zit Argos Oil, dat met biodieselproductie op basis van koolzaad goede sier maakt: Argostopman Peter Goedvolk werd begin dit jaar tot Havenman van het Jaar gekroond vanwege zijn Ďpionierswerk met biobrandstoffen'.

Palmolie
Gewonnen uit de vruchten van de oliepalm in IndonesiŽ en MaleisiŽ, had al een carriŤre als ingredient van etenswaren zoals margarine, chips en koekjes. Maar dat MaleisiŽ nu druk doende is om meer palmoliefabrieken uit de grond te stampen, is vanwege de grote vraag naar biodiesel vanuit met name Europa. Van alle palmolie die in Europa binnenkomt, loopt 80 procent via de haven van Rotterdam. Rotterdam heeft twee palmolieraffinaderijen: sinds 2005 een fabriek van Loders Croklaan (een voormalige Unileverdochter die nu in Maleisische handen is) en sinds vorig jaar een fabriek van Kuok Oils & Grains, eveneens uit MaleisiŽ. Die verwerken veel palmolie voor de voedingsmiddelenindustrie, maar de bedrijven hebben aangegeven dat hun komst naar Rotterdam mede is ingegeven is door de groei van de biobrandstofbusiness.

Raapzaadolie
Gewonnen uit zaadjes van de raap, zit in Liga-biscuitjes, maar houdt tegenwoordig ook motoren draaiende. Het bedrijf OPEK in Zeewolde maakt raapzaadolie samen met boeren uit de Flevopolder. Via de Rotterdamse haven is de afgelopen jaren een toenemende stroom raapzaadolie binnengekomen uit onder meer Frankrijk en Canada.

Rijst
Timmert vergeleken met maÔs en tarwe wat minder aan de weg in biobrandstoffenland. Maar daar kan verandering in komen als biobrandstof in het Verre Oosten aan populariteit wint. Japan, dat weinig ei- gen energiebronnen heeft, wil graag ethanol gaan maken van rijst zodat het minder afhanke- lijk wordt van bui- tenlandse brand- stofleveranties.

Sojabonen
Het belangrijke ingrediŽnt uit de Aziatische keuken is in de vorm van sojaolie een alternatief voor palm- of koolzaadolie. In de Amsterdamse haven opent het bedrijf J & S Bio Energy volgend jaar zomer een fabriek waarin biodiesel zal worden gemaakt van sojabonen en raapzaad.

Suikerbieten
Oliemaatschappij BP en chemieconcern DuPont hebben een joint venture opgericht die een nieuw soort biobrandstof gaat produceren: biobutanol. Het wordt gemaakt van suikerbieten, snelgroeiende grassen en enkele oneetbare gewassen. BP en DuPont claimen dat biobutanol meer energie oplevert dan andere biobrandstof, zich beter laat mengen en milieuvriendelijker is. De twee bedrijven willen biobutanol eind dit jaar aan de wereld presenteren.

Suikerriet
Voorheen vormde het vooral de basis voor alcoholische versnaperingen zoals bier en wijn, maar nu rijdt half BraziliŽ er auto op: ethanol gewonnen uit Zuid-Amerikaans suikerriet. BraziliŽ en de VS zijn de grootste producenten van de brandstof. In de haven van Rotterdam komt vrij veel ethanol binnen vanuit BraziliŽ. Het wordt doorgevoerd naar onder meer Zweden en Engeland.

Tarwe
De mens leeft al eeuwen op tarwe, nu gaat de graansoort ook voertuigen aan de praat houden. Het bedrijf Harvest Biofuels bouwt een fabriek in de Amsterdamse haven waarin tarwe zal worden omgezet in brandstof. De fabriek moet nog dit jaar zijn deuren openen.

Zonnebloemen
Zonnebloemen zijn een alternatief voor palm- of koolzaadolie.

Wijn
Frankrijk, ItaliŽ, Spanje, Portugal en Griekenland produceren, gesubsidieerd door de Europese Unie, biobrandstof van overtollige wijn.
Aangemaakt: 28-10-2007, Laatste bewerking: 28-10-2007