Biobrandstof
Een biobrandstof is brandstof die wordt gewonnen uit plantaardig of dierlijk materiaal. Er zijn verschillende vormen van biobrandstof. Voor de ontdekking van fossiele brandstof (turf, bruinkool, steenkool, aardolie, teerzand en aardgas) gebruikte men alleen maar biobrandstof (hout, houtskool, gedroogde uitwerpselen, plantaardige olie of dierlijk vet) en op veel plekken ter wereld worden deze energiedragers nog steeds gebruikt. De originele eerste lopende band auto's van Ford zouden zelfs bedoeld zijn geweest om zuiver op ethanol te rijden.
Fossiele brandstofvoorraden zijn eindig: ze raken op en het kost miljoenen jaren voordat ze opnieuw gevormd zijn. Biobrandstoffen zijn duurzaam: planten groeien, gebruiken tijdens hun groei zonlicht voor het opslaan van koolstofdioxide. Planten kunnen steeds weer opnieuw geoogst worden. De hoeveelheid CO2 die vrij komt bij het verbranden van deze brandstof is gelijk aan de hoeveelheid CO2 die gewassen tijdens hun leven hebben opgenomen.
De doelstelling van de Europese Unie is dat in 2010 5,75% van de gebruikte brandstof in het vervoer van biologische afkomst is.
Inhoud |
[bewerk] Alternatief voor fossiele brandstoffen
Doordat er ruim 100 jaar hoofdzakelijk gebruik wordt gemaakt van fossiele brandstoffen, zijn infrastructuur en verbruikers daarop ingericht. Om bio-energie gemakkelijk toepasbaar te maken moet het als energiedrager op dezelfde manier te gebruiken zijn als aardolieproducten, aardgas of steenkool. Daartoe wordt de grondstof omgezet in een vast, vloeibaar of gasvormig product met een hoge energiedichtheid.
Er zijn verschillende methoden om uit plantaardig en/of dierlijk materiaal een brandstof te winnen die gebruikt kan worden zoals men dat van fossiele brandstof gewend is.
[bewerk] Alkoholische vergisting
Vergisting is een vrij beproefd proces dat al zeer lang wordt toegepast om plantaardige grondstoffen om te zetten in vloeibare of gasvormige brandstoffen. Het is een biologisch omzetting, die in de vrije natuur ook veel voorkomt. Zo ontstaat er bij vergisting van suikers ethanol (alcohol). In Brazilië rijden veel auto's op ethanol. Deze ethanol wordt gewonnen uit vergist sap van suikerriet m.b.v. destillatie. In landen zoals Brazilië, de USA enzo wordt ethanol ook vermengd met gewone benzine. Het gebruik van deze brandstof vereist dan wel een aanpassing van de motor, maar bij de meeste moderne autovoertuigen is dit al het geval. Deze brandstof krijgt dan een benaming verwijzend naar het percentage ethanol. De voordelen van ethanol en methanol is de zuivere branding: er komt een mininum aan roetdeeltjes vrij. Auto's rijdend op alcohol gaan dus langer mee. Verder heeft de toevoeging van alcohol aan benzine het zelfde effect als antivries.
[bewerk] Anaerobe vergisting
Bij een andere anaerobe vergisting van organisch materiaal ontstaat biogas (methaan). Dit proces wordt toegepast bij zuivering van rioolwater en bij de verwerking van mest. Met het vrijgekomen biogas wordt bijvoorbeeld een warmte-kracht koppeling (WKK) gestookt, die elektriciteit en warmte produceert. Na zuivering kan het biogas ook aan het aardgasnet worden geleverd.
[bewerk] Pyrolyse
Pyrolyse is een van de oudste methoden. Het was lange tijd de enige manier om methanol te winnen uit bijvoorbeeld hout, met houtteer of -olie en houtskool als nevenproducten. Pyrolyse is ook het proces waarmee de houtgasgenerator werkte, waarmee men tijdens de Tweede Wereldoorlog auto's op hout en turf liet rijden (vanwege benzineschaarste). Door middel van pyrolyse kan biobrandstof gewonnen worden uit gewassen en gewasresten, maar ook diermeel kan hiervoor gebruikt worden.
[bewerk] Het Carbo-V®-proces
Dit proces verloopt in twee stappen;
- In de eerste stap wordt bij ongeveer 450 °C de biomassa omgezet in cokes en een teerhoudend gas. Vervolgens wordt de cokes gemalen.
- In de tweede stap wordt bij ongeveer 1500 °C het teerhoudende gas omgezet in een gas dat bestaat uit kleinere moleculen. Dit gas wordt gebruikt voor het verhitten van de gemalen cokes, waardoor deze ook omgezet wordt in gas. Na het zuiveren van dit gas is het vergelijkbaar met aardgas.
[bewerk] Het HTU®-proces
Dit proces is, simpel voorgesteld, te vergelijken met de vorming van aardolie, maar dan veel sneller. Biomassa wordt, vermengd met water, verhit tot ongeveer 350 °C bij een druk van ongeveer 160 bar, gedurende zo'n 15 minuten. Hierbij ontstaat een drab die vergelijkbaar is met ruwe aardolie. Na een raffinageproces is hier dieselolie, kerosine en zelfs benzine uit te halen, die wat kwaliteit en eigenschappen betreft vergelijkbaar zijn met dezelfde producten uit aardolie.
Omdat het proces in water plaatsvindt gelden er weinig eisen voor de grondstof. Deze hoeft bijvoorbeeld niet droog te zijn, zodat er een ruime keuze is uit allerlei reststromen van organisch afval. Het vormt daarom een uitstekend alternatief voor composteren. Bij composteren komt net zoveel CO2 vrij als bij verbranding, maar wanneer het materiaal, in plaats van te composteren, wordt omgezet in bruikbare brandstof is er nuttige arbeid uit te halen.
[bewerk] Nadelen
Biobrandstoffen zijn gebaseerd op dezelfde energieopwekking (fotosynthese) waar de gehele landbouw en bosbouw op gebaseerd is. Helaas heeft fotosynthese maar een opbrengst van (minder dan) 1% van de opvallende energie van het zonlicht. Toch draait (vrijwel) de hele ecologie van de aarde -inclusief al ons voedsel, hout, wol enz.- op dat ene procentje. Wanneer onze gehele energieproductie ook nog daaraan ontleend moet worden is de kans groot dat er concurrentie gaat ontstaan tussen landbouw voor voedsel en voor energie om de beschikbare landbouwgrond en andere zaken zoals water en kunstmest. Opwekkingsmethoden die een veel hogere opbrengst hebben en die geen goede grond, water of kunstmest behoeven zoals het gebruik van zonnecellen worden daarom -althans op langere termijn- door velen als een beter alternatief gezien. Ze zijn echter voor grootscheepse toepassing nog te duur. Bovendien is er natuurlijk niets op tegen om beter gebruik te maken van wat toch al in de landbouw geproduceerd wordt en wat nu als afval geldt om te zetten in nuttige en schone energie.
