Biomassa voor energieopwekking?

Kritische beschouwingen

Wiebe Eekman, 29 april 2016

Waarom grote biomassacentrales geen oplossing zijn voor omschakeling naar 100% groene energie

Als we onze steenkoolcentrales nu ombouwen tot biomassacentrales, die olijvenpitten uit Portugal opstoken of gesnipperd dennenhout uit Canada? Dat is wat men in Vlaanderen van plan is. Dat is toch groene energie, wordt er beweerd, omdat er evenveel CO2 uitgestoten wordt bij de verbranding als de CO2 die door de planten oorspronkelijk opnamen. Niet soms? Dat blijkt toch niet zo te zijn door de enorme CO2-emissie bij de teelt, oogst, verwerking en het transport. Plus de ontbossing, waardoor de globale absorptiecapaciteit voor CO2 nogmaals afneemt.

Wallonië plant ook een grote biomassacentrale in de toekomst. Maar enkel als de biomassa van duurzame afkomst is, wordt er bij vermeld. Mooi. Maar kan je wel voldoende volume duurzame biomassa vinden? Vermoedelijk niet.

Het is beter energieopwekking met biomassa enkel te behouden voor echte noodgevallen, als laatste back-up. En beter in kleinere decentrale eenheden, waarvan de bevoorrading zone gebonden is.

Grote volumes biomassa verbranden? Herinner je ook al de neveneffecten van de biobrandstoffen voor wagens. Ethanol uit maïs dat in de benzine gedaan wordt of diesel gemaakt van raapzaad of palmolie. Een mens kan een heel jaar eten van één keer je wagen vol te tanken. De Europese bepaling dat brandstof voor auto’s 10% groene brandstof moet bevatten, heeft grondroof en hongersnood veroorzaakt in Afrika.

Het voorbeeld van de biobrandstoffen toont ook dat we ons niet moeten opsluiten in een poging om gewoon verder te doen met andere hulpmiddelen, maar het breder plaatje bekijken. 10% vermindering van de uitstoot door autoverkeer, zou al gehaald worden door meer openbaar vervoer, en door minder vrachttransport “just in time”. Laten we dezelfde oefening doen voor elektriciteitsopwekking met biomassa.

Biomassa in vele vormen…

Biomassa is alles wat van levend materiaal afkomstig is, zowel van dierlijke als van plantaardige oorsprong. Van grote bomen tot minuscule algen in het water. Van slachtafval en vilbeluik over dierlijke mest tot micro-organismen in waterzuiveringsslib. Van hooi, stro en snoeihout over zagemeel van de houtzagerijen tot onverkochte volumes van de vroegmarkt en de grootwarenhuizen. Van resten van de voedingsindustrie over olijfpitten tot keukenafval en papier in het huisvuil.

Die grote variatie maakt dat we niet zomaar een eenduidig antwoord kunnen geven. Het ene noemen we afval dat we willen kwijt raken, het ander kan nog vele andere toepassingen hebben en zal met de grootste zorg benaderd moeten worden.

Energieopwekking in concurrentie met meer hoogwaardige toepassingen…

Biomassa kan je drogen en verbranden voor de warmte energie die daar in zit. Takkenhout, stro en gedroogde mest werd sinds de oertijd door de mens gebruikt om zich te verwarmen en bij te lichten. Een bijzonder essentieel gebruik. Is het dan niet normaal dat we vandaag biomassa voor elektriciteitsopwekking gebruiken?

Biomassa maakt eerst en vooral deel uit van de levende ecosystemen met hun biodiversiteit. Haal je meer weg dan kan aangroeien, dan storten de ecosystemen in elkaar. Het huidig vernietigen van bossen en veenlandschappen vermindert de opslagcapaciteit voor koolstof en de luchtzuiveringsfunctie.

Boeren telen biomassa voor menselijk voedsel en voor veevoeder. Biomassa uit landbouw en bosbouw is grondstof en bouwmateriaal. Dode biomassa bouwt ook de bodem op wanneer het vergaat en omgezet wordt tot humus door een levende biomassa aan micro-organismen. Dat proces beschermt tegen verarming van de bodem en erosie.

Biomassa is ook de groene omgeving met vogeltjes, vlinders en konijntjes, waartussen de gestresste mens wilt wandelen om tot rust te komen.

Met al die aspecten zal je rekening moeten houden. En daar een beredeneerd evenwicht tussen vinden. Het is niet omdat je toevallig de private eigenaar van een bos bent, dat je dat zomaar mag kappen om op te stoken. Landschapsbeheer vergt inspraak van de brede maatschappij.

Verbranden en grondstof…

Biomassa in de vorm van timmerhout is duidelijk een grondstof en bouwmateriaal. Biomassa als linnen, katoen of wol is duidelijk grondstof voor textiel. Veel van die grondstof wordt nu vervangen door kunststoffen uit de petrochemie. Als we het delven van steenkool en het oppompen van olie ook voor dit gebruik willen terugdraaien, dan kunnen we terugvallen op biomassa. Afvalstromen uit de papierindustrie en uit de voedingsnijverheid kunnen petroleum vervangen voor bepaalde toepassingen. Maar bovenal kan biomassa vergist worden tot biogas of thermisch gekraakt worden tot synthetisch gas. Dat gas kan perfect in nagenoeg 80% van de toepassingen petroleum als basisgrondstof van de petrochemie vervangen. Een belangrijk aspect in het vergroenen van een van onze grootste industriële sectoren.

Met vergisten en thermisch kraken maak je gas dat naar aard gelijkaardig is aan aardgas en mee geïnjecteerd kan worden in het bestaande aardgasnet. Om te koken en te verwarmen of om er eventueel auto’s op te laten rijden. Je kan er generatoren op laten draaien die elektriciteit produceren. Willen we spaarzaam zijn dan bouwen we die generatoren best in de vorm van WKK’s, warmtekrachtkoppelingen, waarvan we ook de warmteproductie gebruiken.

De andere veel voorkomende wijze van energieopwekking is het simpelweg verbranden van droge houtmassa. Bladloze takken en stammen worden mechanisch versnipperd en dan gedroogd in open overdekte hallen. Of geforceerd gedroogd. Of het hout wordt fijn vermalen en tot “pellets”, korrels met welbepaalde afmetingen, geperst. Zowel snippers als pellets hebben het voordeel dat je ze mechanisch kan doseren en zo een verwarmingsketel automatisch kan voeden. Even eenvoudig als de bekende mazoutketels. Een verwarmings ketel op hout kan heet water maken voor de verwarming of het sanitair water van een groot gebouwencomplex of voor een warmtenetwerk dat een hele wijk voedt. Beter nog maak je daar een warmtekrachtkoppeling van, die ook elektriciteit maakt.

CO2 neutraal?

Het verbranden van biomassa wordt geprezen als klimaatneutraal. Want de CO2 die vrijkomt is precies gelijk aan de CO2 die bij het groeien van de plant opgenomen werd. Abstract genomen klopt dat. Maar je dient rekening te houden met het verschil in tijd en in plaats van opname en uitstoot. Ten eerste betekent het kappen van elke meerderjarige plant en bomen, dat de opnamecapaciteit voor CO2 drastisch en plots verminderd wordt. Ze planten toch nieuwe bomen in de plaats? Dat wel, maar het duurt jaren voordat die dezelfde opnamecapaciteit bereiken. Ten tweede nemen planten CO2 op uit de eigen nabije omgeving dicht bij de bodem. Veelal CO2 die druppelsgewijs vrijgesteld wordt uit het bodemleven. Terwijl bij de verbranding de CO2-emissie via de schoorstenen hoog in de lucht gestoten wordt, waar ze niet zomaar beschikbaar is voor plantengroei. Ten derde door rooien van bossen wordt ook de onderlaag van kruiden verstoord evenals het rijke bodemleven in de bosgrond. Daardoor komt extra CO2 vrij die niet in de hogere abstracte redenering opgenomen is.

Er is meer. Bij het rooien en vermalen van hout worden zware machines gebruikt, die op diesel draaien. Vrachtwagens zijn nodig voor het transport. Allemaal CO2-emissie die meegerekend moet worden. Als de biomassa niet hout is maar geteelde mais of andere gewassen, dan moet je ook de kunstmeststoffen en de pesticides rekenen, die door hun productie spreekwoordelijk druipen van de olie.

Er is nog meer, bekijk het effect op grote schaal. Doordat landbouwgrond ingenomen wordt voor teelt voor energie, moet de teelt van voedingsgewassen uitwijken naar nieuwe akkers en worden er weer bossen gekapt. Een recent rapport voor de Europese commissie over biodiesel[i] bestudeerde dit probleem en kwam uit dat biodiesel als oplossing voor het CO2-probleem erger is dan fossiele diesel. Biodiesel van raapzaad met een factor 1,2 ; biodiesel van soja met een factor 2 ; biodiesel van palmolie zelfs driemaal zoveel.

En de nutriëntenkwestie?

Elke biomassa is niet enkel koolstof die de verwarmingskracht vertegenwoordigt, maar ook een hele reeks van andere chemische verbindingen, die de noodzakelijke nutriënten uitmaken. Elk massaal weghalen van biomassa uit een streek is een verarming, een roof aan nutriënten. Die terug zou aangevuld moeten worden om verder te kunnen oogsten. Om verantwoord biomassa te gebruiken moet dat heraanvullen van nutriënten bestudeerd en planmatig gebeuren. Werken met kunstmest is een tijdelijke oplossing die de bodem verder verarmt, omdat het bodemleven afgedood wordt. Werken met compost is een betere methode, die de humuslaag en het bodemleven aandikt. Compost maak je evengoed van biomassa. Dat neem je best in overweging als je aan biomassa voor energieopwekking denkt.

Bij verbranding gaan de nutriënten over in de as en in de vliegas die als fijn stof de schoorsteen verlaat. Bij bio vergisting en thermisch kraken gaan de nutriënten over in de vloeibare rest, die afgetapt wordt. In Denemarken werd mij gezegd dat die afgevangen as of dat vloeibaar restant in dezelfde verhouding terug ging naar de landbouwers die de biomassa hadden geleverd, als meststof. Met minder geurhinder dan varkensmest of rundermest rechtstreeks op het land te gebruiken.

Hebben we genoeg biomassa ter beschikking?

Biomassa wordt geprezen als de groene energie die de onregelmatigheid van wind en zonne-energie kan compenseren, zoals gascentrales dat ook zouden doen. Hebben we genoeg biomassa om dat op grote schaal te doen? Ik grijp even terug naar de studie uit 2012 besteld door onze overheid: “Towards 100% renewable energy in Belgium by 2050”. Zij definiëren biomassa als[ii]:

• De biodegradeerbare fractie van producten, afval en residu’s uit de landbouw en bosbouw en aanverwante sectoren, met inbegrip van de visvangst en de veeteelt.
• De biodegradeerbare fractie van stedelijk en industrieel afval.

Biomassa is zeer veelzijdig en ruim besproken in de literatuur. De studie verwijst naar een reeks studiewerken over de wenselijkheid en het duurzaam aspect van benutten van biomassa voor energieproductie. Ze bemerken dat de normen voor duurzaamheid uit elkaar lopen en ze hanteren daarom een ruime marge. De studie gaat er van uit dat België recht heeft op een aandeel van dit wereldwijde volume aan biomassa. Volgens welke verdeelsleutel? Je kan het aantal inwoners als verdeelsleutel nemen, dan zal naar verwachting België in 2050 recht hebben op 0,14%. Je zou het BNP als verdeelsleutel kunnen gebruiken, dat levert 0,51% op. De beschikbare energiewaarde uit biomassa per jaar, uit Belgische aanbreng en uit import samen, zou naargelang tussen de 300 Pjoule en de 1097 Pjoule liggen. (1PetaJoule = 1 miljoen gigaJoule)

We kunnen ons ernstig vragen stellen over dat “recht” van België op biomassa van elders in de wereld. Het blijft roven van rijkdom van elders. In Denemarken wordt duidelijk gesteld dat de biomassa uit de plaatselijke streek moet komen. Dat zullen we moeten doortrekken in België, wat maakt dat je het kleinschalig moet toepassen. Enkel voor back-up in noodgeval.

Het argument van de lokale economie..

Duitsland gebruikt veel biomassa voor energieopwekking, meestal warmteproductie in het kader van een coöperatieve[iii]. Het stimuleren van de lokale economie is vaak een bijkomend hoofdargument. Zo gaat ons geld niet naar de oliebaronnen maar blijft bij de plaatselijke landbouwers. Dat argument op zich is waardevol en geldt eigenlijk voor alle hernieuwbare energie.

In Duitsland was in 2014 26,2% van de energiemix “hernieuwbaar”[iv]. 9,7% was windkracht, 8,0% was biomassa samen met huisvuil, fotovoltaïsche panelen kwamen op de derde plaats met 5,7%, en tenslotte waterkracht met 3,3% van het geheel. Je kan je vragen stellen over het verbranden van huisvuil in plaats van doorgedreven recyclage in het kader van een circulaire economie. Maar als je huisvuil verbrandt dan best met maximale terugwinning van energie ter uitsparing van petroleum die anders gebruikt zou worden. Laten we het verder hebben over die biomassa, want dat was het hoofdaandeel in de energiedorpen die we op de studiereis van de Coop-tour aandeden[v]. Met in het achterhoofd: kunnen we dit veralgemenen?

Neem nu Bioenergiedorf Jühnde, dat opgezet werd als hernieuwbaar energieproject in 2000 door de Universiteit van Göttingen. Een dorp in een bebost berggebied te vergelijken met onze Ardennen. Met 750 inwoners, waarvan 7 landbouwers, 400 koeien, 1300 ha velden en 800 ha bos. Ze hebben een warmtenetwerk aangelegd dat gevoed wordt met een warmtekrachtkoppeling op biogas. Als back-up hebben zij een stookketel op houtsnippers. Hun verbruik aan houtsnippers voor de stookketel 1500 kubieke meter per jaar. Komt van beperkt rooien op eigen gebied en voor het grootste gedeelte wordt het aangekocht van het bermbeheer van de autostrades. Hun verbruik voor de biogasinstallatie die de WKK voedt: 25 ton vloeibare mest per dag wat een oplossing is als mestverwerking van veeteelt. Plus 34 ton per dag aan gekweekte gewassen. Die gewassen dat is tarwe, rogge, tritical en mais. De boeren bewerken 250ha landbouwgrond om die biogasinstallatie te voeden. Dit dorp van een 200tal gezinnen is zo energie onafhankelijk geworden. Een mooie prestatie, maar op deze wijze, steunend op biomassa, niet te veralgemenen naar de stedelijke bevolking in Duitsland, laat staan in België.

Het Belgisch dorp Malempré[vi] in de provincie Luik deed iets gelijkaardigs. In 2013 werd een warmtenetwerk aangelegd op basis van houtsnippers. Dat was een bijkomende inkomstenbron voor de 5 boeren. 42 huizen van de 89 worden nu zo verwarmd plus de kerk, het schooltje en de kindercrèche. Zij hebben 1500 m3 houtsnippers nodig per jaar. Dat wordt geleverd door het hakhout van 3km houtkanten in de gemeente.

Onze historische houtkanten, een opportuniteit?…

Als ik de woorden “opportuniteit” of “win-win situatie” hoor, ben ik steeds op mijn hoede. De provincie Limburg lanceerde samen met private partners en de gemeente Bocholt het project TWECOM[vii]. Met het beheer van houtkanten willen zij de lokale economie stimuleren. Door houtsnippers te produceren krijgen die houtkanten een “economische waarde”. Daardoor zouden er zelfs meer houtkanten komen. Ze namen de organisatie “Regionaal Landschap Lage Kempen” onder de arm voor het duurzaam beheer. Terecht beginnen ze met een uitleg dat bos en landbouw niet enkel voor voedsel, grondstof en brandstof zorgen, maar ook voor biodiversiteit en natuurbeleving. De mens heeft natuur nodig om zich goed te voelen.

Zij berekenden dat je 150m houtkant nodig hebt om één woning te verwarmen. Omdat een geheel gerooide houtkant minimum 8 jaar nodig heeft om terug te groeien, rekenen ze dat je dezelfde houtkant om de 10 jaar opnieuw kan rooien. Dus, om één woning te verwarmen met houtsnippers of pellets heb je 1,5 km houtkant nodig. In de gemeente Bocholt staat nu 100km houtkant. Dat vervangt 165.000 liter stookolie. In de gemeente Lummen tellen ze 600 km houtkant. Besluit? Een gemeente van gemiddelde grootte kan 150 km houtkant hebben. Dat zouden 40 velden zijn van 1 ha, omringd langs de vier zijden met houtkanten. Of 75 km weg met langs weerszijde een houtkant. Daarmee kan je 100 individuele woningen verwarmen. Mijn eerste bedenking daarbij is dat je die toepassing dan beter gebruikt als nood back-up in een collectieve oplossing van andere aard.

Mijn tweede bemerking is dat we veel te weinig historische houtkanten over hebben. Dat men dus de eerste tien jaar beter overal bij zou aanplanten dan nu al te rooien. Ik huiver een beetje als ze in de technische uitleg afkomen met grote machines die in de herfst of de winter hele rijen bomen ineens rooien en tegelijk vermalen. Grote machines en alles ineens anders is het niet “rendabel”. Machines die in één enkele beweging stammen tot 30cm dikte kunnen doorknippen of zagen. De stompen blijven staan en mogen weer uitschieten. In de promotietekst staat dat je wel voor uitleg aan de bewoners moet zorgen want die begrijpen niet altijd dat hier cultuurhistorisch houtkanten hersteld worden. Ik kan het me indenken. In historische tijden zal de lokale boer met zijn bijltje zeker niet zijn hele houtkant gekapt hebben om zijn houtkacheltje te voeden. Kaalkap van hele lengtes in de winter, betekent dat je de bewoners hun uitkijk op lentegroen ontneemt. Laten we hier uiterst voorzichtig mee zijn.

 Wiebe Eekman

[i][i] De Wereld Morgen  27 april 2016  EU-rapport “The land use change impact of biofuels consumed in the EU.

[ii] www.vito.be/NR/rdonlyres/A75FFE2E-2191-46BD-A6B7-7C640CFB543C/0/Rapport100procentDuurzameEnergie.pdf

[iii] Studiereis Coop-tour 17-18 maart 2016

[iv] Strommix in Deutschland 2014 STROM-report.DE 03/2015

[v] Studiereis Coop-tour 17-18 maart 2016 www.bioenergiedorf.de

[vi] Boerenbond. Management & techniek nr16 18 september 2015

[vii] www.twecom.eu