Houtsnippers importeren loont energetisch de moeite

Vrachtschepen zijn ongelooflijk energie-efficiënt
Iemand die ik aan de Tafel Duurzame Brandstof van de Proefcasus ontmoette, en die intimus is in het wereldje van de synthetische kerosine, zei dat er momenteel één fabriek is in Los Angeles, die een momenteel beetje biokerosine verkoopt. “Als die biokerosine de haven uitvaart” zei hij “bespaart de biokerosine 85% CO2. Als die boot door de Pacific en het Panamakanaal vaart, en dan naar Zweden, bespaart dezelfde biokerosine bij aankomst nog steeds 75%”.  Met andere woorden, een tocht van 17.000km heeft maar een klein klimaateffect.

(Uit Sustainable Energy without the hot air, David MacKay)
(Uit Sustainable Energy without the hot air, David MacKay)

Mits met een modern vrachtschip. Moderne vrachtschepen zijn ongelooflijk energie-efficient.
Wijlen David MacKay ( zie www.bjmgerard.nl/?p=2863 ) geeft in zijn boek “Sustainable Energy without the hot air” (blz 92 en 95) als kengetal voor een moderne olietanker 0,017kWh per ton*kilometer. Als je daarmee vaart, rekende hij uit, heb je na 10.000 km met 29 km/uur varen virtueel 1% van je olievoorraad opgemaakt. Dat zit zelfs nog onder wat mijn kennis zei, maar die zal de bemanning wel meegeteld hebben.
Nog meer op blz 92 en 95: een dry cargo vrachtschip doet 0,08 kWh/ton*km, en een vrachttrein ongeveer 0,07kWh/ton*km .
Ter vergelijking: een vrachtauto doet ongeveer 1,0 kWh/ton*km en een vliegtuig ongeveer 1,7kWh/ton*km.

Het zijn kengetallen en ze zijn netto. Het zijn gemiddeldes in hun categorie dd 2010, en geven alleen wat ten laste van de nuttige lading geboekt wordt.

Import van houtsnippers
In de discussie over het verbranden van houtsnippers (bijv. in de Amercentrale) wordt veel onzin verkocht. Men voelt in milieukringen te veel en men rekent te weinig. “Moeten wij HELEMAAL vanuit Amerika houtsnippers gaan invoeren, dat kan toch nooit rendabel zijn!” De precieze betekenis van het woord rendabel wordt in dit verband meestal niet gedefinieerd.
Het argument slaat niet meer dan een gat in de lucht.

Het kan namelijk wel rendabel zijn als hiermee bedoeld wordt dat de in Rotterdam afgegeven energie beduidend meer is dan de bewerking en het transportmiddel onderweg hebben opgesoupeerd. En dat is het geval.
Blijkt bij het rekenen dat eigenlijk alleen het transport telt. De machines (bijv. de hijskraan en de  houtversnipperaar) hebben een groot vermogen, maar werken zo kort dat het niet aantikt.

Je kunt dus werken met de transportkengetallen van MacKay.

Ik heb in 2012 voor het toenmalige SP-Tweede Kamerlid Paulus Jansen uitgerekend wat het energetisch zou kosten, en zou opleveren, om 1 ton luchtdroog hout van Winnipeg in Midden-Canada 2600km op de vrachttrein te zetten naar Halifax, en het daar op de boot (dry cargo vessel) naar Rotterdam te laden (5000km verder). Komt op 0,07*2600 + 0,08*5000 kWh = 582 kWh = 2,1GJ.
Een ton luchtdroog hout levert 13,5GJ aan stookwarmte op. Ergo is het energetisch rendabel.

Ik zal niet zeggen dat dit energetisch ideaal is, maar andere vormen van duurzame energie zijn ook niet ideaal. Men vergelijkt niet wit met zwart, maar grijs met grijs. Het is niet anders.

De uitkomst is een orde van grootte en valt naar twee kanten op te rekken.

Je kunt zeggen dat een boot stoken met hout (virtueel) een lager motorrendement heeft dan stoken met olie, dus als je (virtueel) de boot laat varen op zijn eigen hout, je meer dan 2.1GJ kwijt bent (bijv. 3). Zo redenerend ben je 3GJ kwijt om 10,5GJ binnen te brengen. Een EROEI (Energy Return On Energy Investment) van 3,5. Dat is ongeveer teerzanden en zo, dus zeer matig.

Aan de andere kant kun je ook zeggen dat als er in Canada een bron staat van goedkope lage temperatuur-warmte en je je hout zonder extra energieopwekking ovendroog kunt krijgen, je op 20GJ/ton komt. Dan breng je met  virtueel 3GJ  17GJ binnen en dat is een heel wat beter plaatje.

(RVO; 1000 kuub zaaghout is 800 ton)

Maar in praktijk haalt de EU zijn houtsnippers ook uit het Zuidoosten van de VS of uit de Baltische landen. Hoe pakt dat per ton hout uit?
Van Savannah in Georgia naar Rotterdam is 7000km varen. Doe er nog eens 500km rail bij, daar landinwaarts en hier naar de Amercentrale, dan kom  je op 0,07*500 + 0,08*7000 = 595kWh = ook 2,1GJ.
Van Estland naar Rotterdam is 2600km varen. Met 300km rail komt het op dezelfde wijze 230kWh = 0,83GJ uit. Met 0,83GJ (eventueel wat meer) investering virtueel 12 a 13GJ stookwarmte binnenhalen is een alleszins aanvaardbare EROEI, zeker indien het hout gratis (in energetische zin) ovendroog gemaakt kan worden.

Is meestook van houtsnippers duurzaam?
Op basis van dit verhaal valt dat niet te zeggen. Dit verhaal zegt slechts dat transport van hout over de oceaan geen groot klimaateffect heeft. In de argumentatie kan het zee- en treintransport dus slechts een bescheiden rol spelen.

Mijns inziens kan het verstoken van hout (en meer algemeen van biomassa), bijvoorbeeld in de Amercentrale, duurzaam zijn als aan voorwaarden voldaan is. Bij de productie moet er sprake zijn van een goed bosbeheer, en bij de verbranding moet op efficiente wijze zowel elektriciteit geproduceerd worden als restwarmte gebruikt (zoals in de Amercentrale gebeurt).

Daar gaan op deze site andere artikelen over. Zie oa www.bjmgerard.nl/?p=8899 en www.bjmgerard.nl/?p=972 .

Gebruik van hout in het Zuidoosten van de VS. Slechts een heel klein deel wordt voor energetische doelen gebruikt (Nabuurs)

Superkritisch vergassen van natte biomassa (update dd 06 mei 2019)

Er is een nieuwe techniek, het superkritisch vergassen van natte biomassa. Dat kan van alles zijn, van zuiveringsslib tot drijfmest. Deze techniek verdient aandacht in de milieuhoek, Hij biedt zowel grote kansen als bedreigingen.

De oplossing kan het probleem worden.

Update: op 24 april 2019 stond het initiatief groot in de krant . Het nieuwe nieuws was dat pensioenbelegger PGGM (van het Pensioenfonds Zorg en Welzijn) met geld in dit initiatief gaat zitten. Op www.pggm.nl/wie-zijn-we/pers/Paginas/PFZW-investeert-in-revolutionaire-groene-energietechnologie.aspx staat een heel verhaal. Er staat alleen niet bij hoeveel geld PGGM erin stopt.

Wat is superkritisch vergassen?
Bij superkritisch vergassen wordt natte biomassa verhit tot boven het kritische punt van water. Dat ligt bij 374°C en 221Bar (1 bar is ongeveer 1 atmosfeer).

Superkritisch diagram

Boven het kritisch punt gedraagt water zich geheel anders. Er is geen onderscheid meer tussen vloeibaar en gasvormig water. Het water verliest zijn polair karakter, waardoor organische stoffen ineens goed oplossen en zouten ineens slecht.
Normaliter gaan chemische reacties dubbel zo snel als ze plaatsvinden bij 10°C meer. Bij 374°C of hoger gaan chemische reacties dus heel snel, zo snel dat bijna alle organische molekulen worden afgebroken. Alle zouten slaan neer en komen in een soort pekelslurrie terecht, die kan worden afgescheiden.

De afbraak leidt tot een menggas dat heeft ruwweg de verbrandingswaarde van biogas heeft en ook waterstof kan bevatten. De netto energiebalans van het systeem kan positief zijn en die energie komt voor een deel in bruikbare, want chemische, vorm vrij.
Om het systeem te laten werken moet je eerst een heleboel water op minstens 374°C brengen. Dan gebeurt er van alles en uiteindelijk moet de temperatuur weer omlaag tot de oude waarde. De meeste afkoelende warmte kan worden gebruikt om het inkomende water voor te verwarmen, maar er blijft altijd een hoop water over van bijv. 50°C of zo. Je moet zo’n inrichting dus eigenlijk al bij voorbaat inpassen in een warmtenetwerk.

Het is heel erg nieuwe techniek. Eigenlijk een techniek die de universiteiten verlaten heeft maar daarbuiten nog niet tot grootschalige wasdom gekomen is. De techniek zit dus in de Valley of Death en zoals bekend, wordt die bevolkt door vele duivels die in vele details wonen. Je kunt er dus nog niet alles van zeggen.

Zuiveringsslib
Stowa, het wetenschappelijk bureau van de waterleidingbedrijven, heeft in Karlsruhe een eerste verkennend onderzoek laten doen naar de mogelijkheden om zuiveringsslib superkritisch te vergassen. Het tekent de situatie dat Stowa naar Karlsruhe moest, omdat de daar 50 tot 100 liter natte biomassa per uur kunnen doorvoeren, terwijl die capaciteit in Nederland in de milliliter/uur ligt.

Het eerste onderzoek is in 2016 gepubliceerd (zie www.stowa.nl/sites/default/files/assets/PUBLICATIES/Publicaties%202016/STOWA%202016-16.pdf ). Het is eigenlijk een goede tekst om enig inzicht te krijgen van wat de methode voorstelt.
Daar staat onder andere dat ongeveer 95% van de organisch gebonden koolstof afgebroken wordt. Interessant is dan wat er in die overblijvende paar procent zit. Het onderzoek vermeldt niet wat er specifiek met bijv. bestrijdingsmiddelen gebeurt. De koolstof-fluorbinding (zoals bijv. in fipronil) is sterk.

Mogelijke samenstelling van het menggas na superkritische vergassing

In de specifieke toepassing ‘zuiveringsslib” heeft het menggas ongeveer bovenstaande samenstelling.

Een recent vervolgonderzoek aan de Supersludge (waarin Stowa, de waterschappen De Dommel en Aa en Maas, en Slibverwerkinng NBrabant deelnemen) is gepubliceerd in juli 2018. Zie www.stowa.nl/publicaties/supersludge-demonstratie-van-zuiveringsslib-superkritisch-water .

Proefcontainer voor superkritische vergassing van twee Brabantse waterschappen

Bewerking van biomassa en mest en de proeffabriek
Waar toepassing van deze techniek op zuiveringsslib vooral voordelen biedt, bestaan er bij het bewerken van biomassa zowel voor- als nadelen. Ook mest is natte biomassa.

De discussie is niet hypothetisch, want er is onlangs in Alkmaar een proeffabriek geopend van SCW-systems (zie www.scwsystems.com/index.html ). Deze wordt gesteund door RVO, de provincie Noord-Holland en de Gasunie.

De proeffabriek van SCW in Alkmaar

Stroomschema van de proeffabriek

De techniek heeft zeker voordelen. De inrichting levert warmte en groen gas op en vernietigt op efficiente wijze het overgrote deel (zo niet alle) micro-organismen, virussen, sommige bestrijdingsmiddelen, de meeste of alle medicijnresten en hormonen. Er is nu eenmaal weinig dat 374°C of meer overleeft.
Verder worden nitraat en fosfaat-zouten in een geconcentreerde vorm afgescheiden. Ze kunnen dus gemakkelijker uit het grond- en oppervlaktewater gehouden worden.
Waarschijnlijk stinkt het eindproduct niet meer.
De website van de fabriek geeft geen informatie wat er met chloor- en fluorhoudende organische verbindingen gebeurt. Het is mij dus niet duidelijk in hoeverre dit aspect van het milieu gebaat is bij deze natte vergassing.

De mogelijke nadelen zitten in de context. De paradox daarbij is dat de kracht van het systeem tevens de zwakte is.

Ten eerste het aantal dieren.
Dat wordt gereguleerd via de hoeveelheid mest die op het land mag worden uitgereden, en die hoeveelheid wordt op zijn beurt uitgedrukt in een aantal kg fosfaat per hectare.
De gangbare vergisting van mest heeft geen invloed op het aantal dieren (of een zwak remmende invloed bij covergisting), omdat digestaat, het eindproduct van de vergisting, juridisch nog steeds mest is en scheikundig nog steeds evenveel fosfaat bevat.
Het eindproduct van superkritische vergassing is zeker in juridische zin geen mest meer. Het is groen gas, schoon water en een slurrie aan anorganische zouten. Er vervalt dus een beschermingsconstructie tegen een groter aantal dieren. Maar  de veeteelt veroorzaakt meer problemen dan alleen het mestprobleem. Omwonenden zullen een groter aantal dieren nog steeds niet leuk vinden.

Het organisch stofgehalte van de bodem door de jaren heen, gemiddeld over een groot aantal meetpunten

Ten tweede de bodem.
Het gehalte aan organische stof in de bodem is het resultaat van een ingewikkelde balans tussen continue aanvoer en continue aanvoer. Gemiddeld over heel Nederland is die balans momenteel in evenwicht. Maar de balans kan per grondsoort, en in hetzelfde gebied van perceel tot perceel verschillen en hangt mede af van de agrarische bedrijfsvoering.
Die organische stof levert belangrijke ecodiensten: waterberging, koolstofopslag, biodiversiteit, gewasopbrengsten.
Ik denk dat er wel wat rek zit in de mest en bodem – romantiek van de biologische landbouw. Maar zeker niet zoveel dat je zonder enige vorm van aanvoer van organische stof kunt. De vraag is de superkritische vergister indirect de koolstof in de bodem op gaat stoken.
Bij gangbare vergisting speelt dit probleem veel minder, omdat grofweg tweederde van de inkomende biomassa niet vergist wordt, waaronder het moeilijkst afbreekbare deel.

het belang van de bodem voor ecosysteemdiensten

Ten derde het verband met de afvalverwerking.
Sommige soorten afval kun je zien als natte biomassa. Mogelijk kan superkritische vergassing nieuwe impulsen geven aan de afvalverwerking. Maar aan de andere kant is een dergelijk systeem, behalve superkritisch, ook super fraudegevoelig. Wat gebeurt er als iemand er een zak drugsafval in mikt of een lading fipronileieren?

Een van de twee ruimtelijke vormen van fipronil. Wat gebeurt er met die fluoratomen?

De website van SCW Systems kijkt slechts met dollartekens in de ogen naar de energetische opbrengst. Op zich is daar niets mis mee, zolang de gevolgen in de hand gehouden worden. Dat betekent andere politiek die het nieuwe systeem inkadert in een groter geheel.

Als men niet meer met de fosfaatwetgeving het aantal dieren in de hand zou kunnen houden, moet dat op andere manieren gebeuren.
Nu is het organische stof – gehalte een kwestie van de individuele boer. Men zou dat moeten veranderen in die zin, dat er een richtinggevende bodempolitiek ontwikkeld zou moeten worden.
Ik kan niet goed beoordelen of de bestaande afvalverwerking ingesteld is op deze nieuwe techniek. Mogelijk wel – en dan de handhaving nog.

Milieumensen doen er goed aan om zich in deze techniek in te lezen.

Bachelor Milieukunde aan de Open Universiteit gehaald

Met een groep van vier mensen hebben we, ter afsluiting van onze studie Milieukunde aan de Open Universiteit, een literatuurscriptie geschreven over synthetische kerosine.
Naast mijzelf waren de auteurs Barbara Herbschleb, Remco Kistemaker en Remo Snijder.

Elk van deze vier mensen heeft eerst een literatuurscriptie geschreven over een deelonderwerp. Bij mij was dat biokerosine, iemand anders deed Power to Liquid-brandstof (ook wel Electrofuels), weer iemand anders deed Gas To Liquid en Coal To Liquid, en de vierde fossiele kerosine en alle overkoepelende zaken.
Daarna werden de vier deelstudies in elkaar geschoven tot een eindresultaat van de groep als geheel.
In de studie wordt alle kerosine ‘synthetisch’ genoemd die niet via raffinage uit ruwe olie afkomstig is.

Stroomschema t.b.v. productie van Gas To Liquid-brandstof . Met dit Fischer-Tropsch-procedé kan uit elk koolstofhoudend materiaal brandstof gemaakt worden. De eerste stap (linksboven) verschilt per grondstof, maar vanan het woord ‘syngas’ is het procedé voor alle soorten grondstof hetzelfde.
Het eindproduct is zwavelvrij en bevat geen aromatische verbindingen, waardoor het eindproduct met veel minder luchtvervuiling verbrandt.

Opdrachtgever voor de afstudeerscriptie was het Beraad Vlieghinder Moet Minder (BVM2), in persoon van prof. Kopinga.

De studie bevestigde het vermoeden dat gangbare synthetische kerosine veel schoner verbrandt, dat biokerosine en Power To Liquid-kerosine goed voor het klimaat zijn, maar dat de synthetische kerosine nog slechts in kleine hoeveelheden aanwezig is.
Synthetische kerosine is een van de onderwerpen die in het kader van de Proefcasus Eindhoven Airport aan de orde komen.

Overzicht van alle routes die vanuit organisch materiaal eindigen als brandstof. De rood omcirkelde routes zijn inmiddels goedgekeurd door het Anerikaanse certificeringsinstituut.

Biokerosine is een gevarieerd onderwerp. Ruwweg valt het te verdelen in biokerosine met afgewerkte oliën en vetten als grondstof, en met houtachtig materiaal als uitgangspunt (bijv. populier, wilg, miscanthus, switchgrass).
Biokerosine bestaat geheel uit ‘tweede generatie’- materiaal , stoffen die niet concurreren met voedsel. Daar zit een goede controle op, o.a. via een onafhankelijk certificeringsbedrijf.
In biokerosine zit dus geen palmolie. In biodiesel (nog) wel, maar dat wordt uitgefaseerd. Biodiesel en biokerosine zijn familie van elkaar, maar niet identiek.

De meest gezaghebbende studie komt erop uit dat het Europese aanbod in 2030 6 tot 9% van de Europese vraag kan leveren bij ongehinderd groei. Daar valt wel wat op af te dingen, maar vast staat dat er te weinig biokerosine gemaakt kan worden om de bestaande vraag te bedienen, laat staan de groei.
Biokerosine kan een goed begin zijn om de bestaande vraag schoner en met minder klimaateffecten te bedienen, maar je haalt het er niet mee. De (nu nog in ontwikkeling zijnde) Power To Liquid-techniek (die geliëerd is aan de waterstofeconomie) kan een aanvulling worden, maar dat vreet stroom en de vraag is, hoe dat ingepast moet worden. Daar valt nu nog niet veel over te zeggen.

Doorsnee van een oude, Russische PC90-A straalmotor

In de scriptie wordt uitgelegd waarom gangbare synthetische kerosine schoner verbrandt.
Omdat de synthetische kerosine in het productieproces zwavelvrij gemaakt is, vormt de motor geen UltraFijn Stof (UFS) meer, voor zover dat op zwavel gebaseerd is.

De aanwezige benzeenringen fungeren bij het verlaten va de straalmotor als bouwsteen voor steeds complexere molekulen, die eerst nog PAK’s heten (Polycyclische aromatische Koolwaterstoffen), en daarna roet of Black Carbon.

Als de brandstof geen benzeenringen bevat, kunnen die ook niet als groeikern dienen voor steeds grotere moleculen die later roet worden. De motor loost dus veel minder roet.
En dat roet dient hoog in de lucht als kristallisatiekern voor ijs, dus bij synthetische brandstof ontstaan er minder strepen en minder cirrusbewolking in de lucht – die zelf ook weer een klimaatbedreiging zijn.

Synthetische kerosine mag momenteel tot 30% of 50% worden bijgemengd.

Het deelonderzoek over biokerosine kan hier worden gevonden.
Het deelonderzoek over conventionele kerosine kan hier worden gevonden.
Het deelonderzoek over GTL- en CTL-kerosine kan hier worden gevonden.
Het deelonderzoek over Power To Liquid-kerosine kan hier worden gevonden.
De uiteindelijke scriptie kan hier worden gevonden.
Bij de scriptie hoort een Excel-bijlage met een samenvatting van de gelezen literatuur, geordend op de vooraf gestelde deelvragen. Deze is hier  te vinden.

Hout als energiebron is niet perse van de duivel

Hel en verdoemenis binnen de bubbel
Veel natuur- en milieumensen leven in een soort linkse bubbel als het om de inzet van biomassa voor energiedoelen gaat. In eigen kring herhalen ze steeds elkaars redenen en drogredenen, die uitmonden in het oordeel dat elke vorm van houtstook van de duivel is. Ook professoren als Katan gaan daarin mee.
En omdat men houtstook en biomassa ten onrechte als synoniem ziet, wordt de verdoemenis in één adem verruimd tot het grotere begrip biomassa.

Wat cijfers van het CBS
In 2017 bestond in Nederland 61% van wat officieel ‘duurzame energie’ heet uit biomassa. Men moet dus sowieso al van goeden huize komen om te kunnen beargumenteren dat de grootste duurzame energiebron met enkele pennenstreken moet worden afgeschreven.

Hernieuwbare energie in Nederland in 2016 en 2017 naar categorie (CBS)
Energie uit biomasa in Nederland in 2016 en 2017 naar herkomst (CBS)

Verder blijkt uit de CBS-cijfers dat biomassa een gevarieerde categorie is. De meeste energie uit biomassa komt niet uit hout – de meest omstreden post. Alleen in de twee kleinste deelcategorieën en bij de huishoudens wordt hout verbrand.
Zie www.cbs.nl/nl-nl/nieuws/2018/22/aandeel-hernieuwbare-energie-naar-6-6-procent .

Vooraf in de grond getimmerde piketpaaltjes

  • Er bestaat geen ideale vorm van duurzame energie. Alle vormen hebben voor- en nadelen. Een bepaalde zakelijkheid in de argumentatie is daarom op zijn plaats. Men vergelijkt geen zwart met wit, maar grijs met grijzer.
  • Om het eindresultaat (een duurzaam energiepakket in Nederland) te bereiken moet geen enkele energievorm bij voorbaat worden uitgesloten. De taak is zo groot dat het èn èn èn is en niet òf òf òf.
  • Kleinschalige houtstook door particulieren in stedelijk gebied moet om milieuhygienische redenen worden verboden
  • Professionele houtstook t.b.v. elektriciteit en/of warmte op basis van een goede vergunning, met adequate rookgasreiniging, bijvoorbeeld voor een stadsverwarming, is binnen nader te bepalen volumegrenzen een aanvaardbare optie.
  • Bij biomassa concurreren verschillende toepassingen met elkaar (bij windmolens en zonnepanelen ook). Er is een soort hierarchie nodig in de toepassingen, dus het cascaderingsprincipe. Zie bijvoorbeeld https://ieep.eu/publications/2016/07/the-cascading-use-of-woody-biomass-in-the-eu-challenges-opportunities-and-policy-solutions .
  • Vanwege de verknoping met allerlei andere zaken is er een top down-aansturing nodig, een soort structuurvisie biomassa.

Dit alles gezegd zijnde, wil ik een presentatie van Gert-Jan Nabuurs bespreken, gegeven op 19 februari 2018 tijdens een bijeenkomst van de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen (KNAW). Nabuurs is hoogleraar in de Europese bosbouw.

Ter voorbereiding heb ik een tijd geleden al een artikel geschreven over het Leenderbos ten Zuiden van Eindhoven biomassa uit het Leenderbos _ kan dat en mag dat .

Nabuurs over de hoeveelheid bos in Europa en de koolstofopname
Het bosareaal in Europa groeit al decennia, omdat er meer hout bij komt dan er geoogst wordt. In 2010 (de grijze pijl) kwam er 280 miljoen m3 meer hout bij dan er geoogst werd.

In een bos opgeslagen koolstof voor en na kap

Een groeiend bos legt koolstof vast. Maar dat vlakt steeds verder af (de lichtblauwe stippellijn). Het bos gaat richting ‘saturation’ (zoals in het growth and harvest-plaatje). Het bos wordt simpelweg steeds ouder en groeit steeds langzamer.
Door de kap wordt er ineens een voorraad koolstof aan het bos onttrokken. In deze afbeelding wordt het hout verbrand, waardoor de koolstof in de lucht komt.
Anders had je, om dezelfde energetische opbrengst te krijgen, bijvoorbeeld steenkool moeten verbranden. Hout verbrandt minder efficient dan steenkool, dus op korte termijn is het effect per GigaJoule (GJ) nadelig – een gegeven dat tegenstanders van houtstook graag vermelden.
Maar het nieuw aangeplante bos groeit en legt de koolstof vast tot op het niveau dat bestond ten tijde van de kap, en daarna tot het niveau dat het bos bereikt zou hebben als het niet gekapt was, en daarna eventueel nog verder.

Houtbouw

De vaststelling dat een GJ uit hout meer CO2 in de lucht brengt dan een GJ uit steenkool is een momentane vaststelling en daarmee niet erg relevant. Het is van belang om over de Life Cycle te kijken (die pakweg 40 a 50 jaar duurt bij een productiebos), en dan is houtstook in zijn klimaateffect superieur aan kolen. Zeker als het gekapte hout een bestemming krijgt waarin het niet vergaat. Nabuurs pleit van ook voor houtbouw. Zie Nogmaals over wolkenkrabbers van hout – update .

Bovenstaande kap kan stapsgewijs worden uitgevoerd. Staatsbosbeheer kapt bijvoorbeeld jaarlijks ongeveer 1% van zijn voorraad (zie www.staatsbosbeheer.nl/over-staatsbosbeheer/nieuws/2019/02/reactie-op-kritiek-op-ons-bosbeheer ). De totaalstatistiek bestaat dan als het ware uit honderd van bovenstaande plaatjes, steeds iets verder naar rechts.

Het is een veelgemaakte denkfout: kap een boom en het duurt 50 jaar voor die teruggegroeid is. Dus van de duivel.
De juiste logica is dat je een boom uit een statistisch geheel kapt, genaamd bos. Als je je in gedachten voorstelt dat de eerste boom 1 jaar oud is, de tweede 2 jaar, en zo door naar 100, zie je eenvoudig dat je elk jaar de honderdste boom kunt kappen.
En het is verstandig om dat te doen, want goed kans dat die boom vanzelf dood gaat en dan gaat de CO2 alsnog de lucht in. Beter om er dan planken van te maken, dan duurt de vergankelijkheid veel langer. Er bestaat houtbouw van 1000 jaar oud.

Kapvlakte van een productiebos Loblolly Pine

Eén kapvlakte ziet er dramatisch uit op een foto, maar in de statistiek (die hier dus onmisbaar is) is het slechts een momentopname.
De houtoogst in de EU schommelt al sinds 2001 rond de 400 a 450 miljoen m3.
Daarvan is 129 miljoen m3 niet commercieel als timmerhout bruikbaar. Nabuurs stelt dat de Europese bossen momenteel voor ca 7% in de primaire energiebehoefte van de EU kunnen voorzien, waarvan een groot deel uit een afvalproduct van de papierindustrie komt. Met het SIMWOOD-programma (http://simwood.efi.int/ ) moet dat kunnen oplopen tot ca 10 a 11%.

De Europese bossen leggen jaarlijks grofweg 450Mton vast, waarvan zo’n 50Mton in geoogst hout terecht komt.

Als grootste probleem ziet Nabuurs een mogelijke afweging met de biodiversiteit van de bossen.
Maar ik zei al: je hebt ook een biodiversiteitsafweging bij zonneparken en windturbines

Het gebied waar de Zembla-uitzeding over ging

Nabuurs en de pellets uit de VS
Zembla had een dramatisch verhaal over de import van houtsnippers (pellets) uit de VS. De schijn werd gewekt alsof hele bossen gekapt werden, puur om Europa gesubsidieerd van pellets te voorzien. Het is waar dat de Europese vraag naar pellets sterk groeit (van ca 8 miljoen ton in 2012 naar ca 14 in 2016) – waarvan bijna de helft uit de EU zelf komt en grofweg een derde uit de VS.
Zonder Zembla expliciet te noemen, haalde Nabuurs het verhaal onderuit. Hierboven het gebied in kwestie.
Het gaat om plantages (dus productiebos) uit de jaren ’40, dus nu een kleine 80 jaar oud – anderhalf tot 2 kapcycli.
De Amerikaanse bosbouwers gebruiken hun bomen voor allerlei doelen, waarvoor men hout gangbaar bestemt. Ook zou een gekapt bos gewoon zomaar woonwijk of industrieterrein kunnen worden.
Zie ook Houtpellets en bosbeheer in de VS .


‘Sawtimber’ is voor planken en balken, pulpwood noemen wij houtpulp en gaat vooral naar de papierindustrie, veneer = fineer, composite = triplex en aanverwant, TPO is een onderzoeksgroep (Timber Products Output) van het VS-ministerie van Agriculture, en Forisk is ook een onderzoeksgroep. Een ‘short ton’ is 907,2 kg en ‘Green’ betekent dat het hout niet droog is.

Nabuurs bracht het in perspectief. In de totale houtproductie van het Zuidoosten van de VS zijn de pellets slechts een minuscuul onderdeel, het een na hoogste hokje op de stapel. Het hoogste hokje zijn snippers die vergist of vergast worden of iets in die geest.


Conclusies

Ik geef hier kortheidshalve de sheets van Nabuurs ter afsluiting.
(Daarin is ‘Coppice’ hakhout).

De conclusies van Nabburs

Presentatie verduurzaming Helmondse stadsverwarming

Voorgeschiedenis
Helmond was vroeger een ‘Groeistad’. In die tijd moest Helmond, bijna geforceerd, groeien. Er zijn toen in relatief korte tijd 14000 nieuwe huizen bij gekomen. Men vond toen (we spreken jaren ’70 vorige eeuw) dat daar een modern verwarmingssysteem bij hoorde. Zodoende is toen de Helmondse stadsverwarming ontstaan in het Zuiodoostelijk deel van Helmond. Bij de elektriciteitsprijzen van toen kon een Warmte-Kracht Koppeling (WKK) rendabel draaien (op gas).
Nadien is er, mede door verwaarlozing en omdat stadsverwarming, bij de huidige elektriciteitsprijzen, een economisch marginale activiteit is, de klad in gekomen. Er bouwde zich steeds meer onvrede op en die had soms gerechtvaardigde gronden.

Nadien is de Helmondse stadsverwarming, met onvrede en al, overgenomen door Ennatuurlijk (een onderneming waarachter het pensioenfonds PGGM en Veolia). Zie https://ennatuurlijk.nl/ .
De onvrede mondde uit in een burgerinitiatief richting de gemeenteraad van Helmond. Op 1 dec 2015 stemde de Helmondse raad in met het voorstel “Verduurzaming Stadsverwarming, Versnelling duurzaamheid”.
Zie voor verdere informatie, onder andere technische, www.bjmgerard.nl/?p=2556 .

Mireille Jongen (Ennatuurlijk) in de Helmondse raadscommissie op 19 feb 2019

De presentatie van het verduurzamingsonderzoek
Op 19 febr 2019 presenteerde Mireille Jongen namens Ennatuurlijk aan de Helmondse Opiniecommissie Omgeving hoever men was met denken. Ik ben op de publieke tribune gaan zitten.
De volledige tekst van de presentatie kan worden gevonden op https://helmond.raadsinformatie.nl/document/7328692/1/CN_Presentatie_Ennatuurlijk_verduurzaming_Helmond_(19_feb_2019)

Jongen benadrukte eerst dat Ennatuurlijk de laatste drie jaar hard gewerkt heeft om alle bestaande problemen op te lossen. De emoties waren weggezakt.

Verduurzaming blijkt nog niet zo eenvoudig.
Ennatuurlijk heeft gekeken naar zes opties, die ik hier geef met enig commentaar mijnerzijds.

  • Industriële restwarmte, waarover men oordeelt dat het afvalt want ‘onvoldoende warmte beschikbaar”. Toch leveren de Asfaltcentrale, de Voergroep Zuid, Coppens (BZOB) en Van Rooi Meat samen 23% van de warmtevraag. Ik vind het merkwaardig om deze bijdrage af te schrijven.
Thermische Energie uit Oppervlaktewater (Ennatuurlijk, 19 feb 2019, Helmond)
  • Energie uit het oppervlaktewater (Thermische Energie Oppervlaktewater, TEO). Helmond heeft met de Nieuwe Aa en de Zuid-Willemsvaart veel bruikbaar oppervlaktewater. Dit is volgens Ennatuurlijk financieel onrendabel en is on hold gezet. Dit moet opgelost worden, voorlopig met subsidiemogelijkheden.
  • Zonthermie (dus warmte en geen stroom). Daartoe zou een veld van 65000m2 ontwikkeld moeten worden tussen het bedrijventerrein Bokhorst en de Zuid-Willemsvaart. Deze omvang heeft in Nederland nog geen precedent.
    Dit is volgens Ennatuurlijk financieel onrendabel en is on hold gezet.
    Dit moet opgelost worden, voorlopig met subsidiemogelijkheden.
  • Biomassa. Dat is waar uiteindelijk in eerste instantie voor gekozen wordt, op basis van afval- en snoeihout uit de omgeving.
    De tekst bij het biomassaplaatje is niet heel duidelijk. Inzet zou t.o.v. de huidige inzet 19000 ton CO2 per jaar schelen, omgerekend 10 miljoen Nm3aardgas, goed voor 320TJ/y. Dat betreft een besparing van 80% op de CO2 (een soort standaardwaarde voor veel biomassa), dus zou de biomassa goed moeten zijn voor 400TJ/y . Bij de genoemde 15MW zou  de centrale dan 7400 van de 8760 uur in een jaar draaien. Als  die 15MW jaargemiddeld is (de STEG’s die er staan kunnen 25MW warmte leveren per stuk en men wil er één vervangen), zou het misschien kunnen.
    De presentatie is hier niet erg informatief.
  • Duurzame samenwerking met de industrie. Daarover werd niet veel gemeld. Gaan daar misschien de potentiele bijdragen, die onder het eerste punt genoemd zijn, naar toe?
  • Geothermie. Dit wordt onderzocht en kan misschien een optie zijn voor de toekomst. Even afwachten hoe dat uitpakt vanwege de geologische breuken in de regio.
de diverse mogelijkheden voor verduurzaming in helmond

In de raadsdiscussie werden vragen gesteld en ontstond discussie. Het meeste ging over de biomassacentrale. De gebruikelijke misverstanden passeerden de revue, onder andere over dat

  • biomassa bij verbranding per GJ meer CO2 in de lucht brengt dan aardgas (wat waar is, maar irrelevant omdat je over de hele levenscyclus moet rekenen)
  • houtstook geassocieerd wordt met milieuvervuiling (wat voor huishoudelijke stookinrichtingen ongetwijfeld waar is, maar niet waar is bij professioneel geleide industriële inrichtingen. De installatie krijgt drie filterstappen. De biomassainstallatie in Meerhoven werd als voorbeeld genoemd (verantwoordelijk wethouder Maas) en daarover wordt niet geklaagd.

De vraag die niet gesteld werd) en die ik zelf wel had willen stellen) was hoeveel van het gewenste snoeiafvalhout de regio eigenlijk leveren kan. Als en Helmond en Meerhoven en StrijpS (beide Eindhoven) snoeiafvalhout willen, is er dan genoeg? En als er nog meer steden op hetzelfde heldere idee komen?
Ik heb zelf niet de ideologische preoccupatie tegen biomassa, die velen in de milieubeweging hebben. Mijns inziens kan biomassa een bijdrage leveren aan duurzame energie. De vraag is voor mij niet dat die bijdrage er is, maar hoe groot die is en welke voorwaarden gehanteerd worden.

Mijns inziens moet de regio urgent een soort structuurvisie voor biomassa maken.

Tijdschema verduurzaming Helmondse stadsverwarming

Hernieuwbare kerosine: wat je er wel en niet van moet verwachten

Inleiding – twee doelen: klimaat en luchtvervuiling
Het Beraad Vlieghinder Moet Minder (BVM2) zet in op synthetische kerosine in de verwachting dat die bij de verbranding veel minder luchtvervuiling met zich meebrengt.

In elk geval is dat voor synthetische brandstof die uit aardgas gemaakt wordt aannemelijk (afbeelding linksonder). Maar die is niet duurzaam en of de synthetische variant meer of minder duurzaam is dan de fossiele, valt niet meteen te zeggen.

Daarnaast zet BVM2 in op 7,5% minder CO2 in 2030 dan in 2020. Zuiniger motoren kunnen helpen, maar misschien ook weer synthetische brandstof, maar dan niet uit aardgas gemaakt. Wat die klimaatvriendelijke synthetische brandstof met de luchtvervuiling doet, staat niet a priori vast.

Maar dat kon wel eens meevallen.
Neste Oil, op dit gebied de grootste onderneming, heeft in elk geval een zwavel- en aromatenvrije dieselolie in de aanbieding (www.neste.nl/voor-klanten/hierneuwbare-producten/nexbtl-hernieuwbare-diesel/voordelen-van-nexbtl-hernieuwbare-diesel ).
Naar eigen zeggen is hun Renewable Jet Fuel aromatenvrij en zwavelarmer (zie www.nordicenergy.org/wp-content/uploads/2016/09/Neste-Renewable-Jet-Fuel-Virpi-Kroger.pdf ).
Het gaat hier om reclameuitingen van Neste Oil zelf, die mogelijk waar zijn.

BVM2 blijft verder over dit onderwerp nadenken.

Een vorm van synthetische kerosine is biokerosine.

De discussie over biokerosine beweegt zich tussen twee extreme karikaturen.

De ene karikatuur is die van de KLM, die doet alsof men op afgewerkt fritesvet de wereld kan veroveren (fritesvet en -olie bevatten geen zwavel, geen benzeen en aanverwant en wel lineaire onverzadigde verbindingen, dus je zou verwachten dat je weinig ultrafijn stof hebt en een gematigde roetproductie – maar dat is met de natte vinger. Dat soort zaken hoopt BVM2 nog ut te zoeken).
De in de ICAO verenigde luchtvaartwereld hoopt met biokerosine een deel van het klimaatprobleem op te lossen (afbeelding rechtsboven, het bruine deel).

De andere karikatuur is die van de milieuwereld, die alleen maar over illegaal gekapte oerwouden begint vol met zielige orang oetans. Nu staat vast dat je niet illegaal bos moet kappen voor palmolie, maar lang niet alle palmolie is illegaal en bovendien speelt palmolie maar een ondergeschikte rol bij biobrandstof.

Herkomst van RJF van Neste Oil naar eigen zeggen     (zie www.nordicenergy.org/wp-content/uploads/2016/09/Neste-Renewable-Jet-Fuel-Virpi-Kroger.pdf )

Wat moet je nou als je bij de extremen weg wilt blijven en als je gewoon zakelijk naar de cijfers wilt kijken? Dan moet je het artikel lezen “Renewable jet fuel supply (RJF) scenario’s in the EUin 2012-2030 in the context of proposed biofuel policy and competing biomass demand”, Dat staat in GCB Bioenergy van Wiley van mei 2018. Het is open access en te downloaden op https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/gcbb.12525 . De eerste auteur is Sierk de Jong en daarnaast doen er nog een stel andere bekende Nederlandse geleerden aan mee.
Het verhaal gaat alleen over klimaat en niet over luchtkwaliteit.

Het onderzoek van Sierk de Jong e.a.
Het onderzoek gaat uit van kaders:

  • Het onderzoek gaat over de EU.
    Het overgrote deel van de biomassa wordt in de EU geteeld en een klein deel wordt geïmporteerd.

De kerosinevraag is die van de EU.

Biomass supply in the EU, incl import (de bovenste drie hokjes)

‘Primair” betekent zoiets als bruto. Bij omzettingen ontstaan verliezen en wat er dan overblijft is netto (“final”).
Import speelt sowieso slechts een bescheiden rol.

  • De EU-richtlijn RED-II is maatstaf. Die ligt bij de Europese Commissie, maar nog niet bij het Europees Parlement. RED-II moet RED-I gaan opvolgen. RED-II is ambitieuzer t.a.v. duurzame energie, maar voorzichtiger t.a.v. biomassa die voedsel beconcurreert of anderszins van dubieuwe herkomst is.
  • Het rapport rekent aan non-food bronnen (UCOAF = Used Cooking Oil and Animal Fat), dus de categorie fritesvet.

RED-eisen

  • Gevolgd wordt het RESolve-Biomass model van ECN , dat alle biomassavraag en -aanbod met elkaar in verband brengt en oordeelt op basis van prijs.
  • Er is een High- en Low-aanbod scenario, en idem vraag. Daar horen precieze omschrijvingen bij, maar dat voert hier te ver.

  • Er zijn een paar technieken van belang om Renewable Jet Fuel (RJF) te maken. Onderstaande tabel geeft dat deel van een groter assortiment aan fabricagewijzen weer, dat specifiek in RJF resulteert (welke erg veel op dieselolie lijkt).

De laatste kolom betekent dat driekwart of meer van de CO2 – emissie weer teruggevangen wordt. Een vlucht die CO2 uitzendt, horend bij 200GJ brandstof, vangt daar CO2 voor terug, horend bij bijv. 160GJ brandstof.

  • Het onderzoek rekent met de volgende prijzen van fossiele brandstof

    Gehanteerde prijzen van fossiele brandstof

Op deze wijze zijn alle begincondities in de week gezet. Het lijkt allemaal veel preciezer dan het werkelijk is, en het rapport doet geen moeite om alle onzekerheden te verbergen.

En wat komt er nou uit? Op het volgende plaatje;

Afhankelijk van het scenario komt het verhaal er op uit, dat de EU

  • In 2021 nagenoeg niets levert
  • In 2025 ergens rond de 25PJ RJF kan produceren
  • In 2030 rond de 210PJ RJF kan leveren +- 50 (hierboven links)
  • Hernieuwbare vliegtuigbrandstof deel uitmaakt van een groter pakket, waarin ook scheepvaart en wegverkeer zitten
  • Als de luchtvaartsector zelf zou opdraaien voor de meerkosten van RJF, zou dat per vertrekkende passagier €1,00 tot €1,40 extra kosten op een vlucht binnen de EU (dat is us alleen vanwege de RJF, niet vanwege andere oorzaken van prijsverhoging)

Hoe plaats je dit in context?
Aan  losse getallen heeft men weinig. Ze moeten ter vergelijking ergens tegen afgezet worden.
Daarbij is het van belang welke vraag men stelt.

  • Nederland verbruikte in 2016 ongeveer 165PJ voor de grensoverschrijdende luchtvaart.
    Overigens telt dit niet mee voor het Nederlandse energiebudget, dat (zonder lucht- en scheepvaart) primair ongeveer 3200PJ bedraagt.
    De Europese productie van RJF op non-food basis is dus wat meer dan de Nederlandse vraag.
  • De EU verbruikte in 2015 ongeveer 2100PJ aan vliegtuigbrandstof en dat zal, naar verwachting, in 2030 ongeveer 2800 a 2900PJ zijn. Europese RJF vangt dus slechts een beperkt deel van de Europese groei op en vangt 6 tot 9% van de totale Europese vraag naar vliegtuigbrandstof op. Onbelemmerde groei kan niet met fritesvet en houtsnippers beargumenteerd worden.
  • Alle vormen van non-food biofuel samen zijn goed voor ca 300 tot 600PJ op een Europese energiebegroting die in 2016 ongeveer 32000PJ was. Dat is dus 1 a 2% van de totale energiebegroting
  • Alle vormen van biomassa samen (er is veel meer biomassa die voor andere zaken als biofuel gebruikt wordt) zijn, zonder import, zijn in principe goed voor zo’n 11000 tot 14000PJ. De totale categorie biomassa kan dus een flink deel van de totale primaire energievraag afdekken.
  • Vroeg of laat komen er electrofuels. Nu is dat nog laboratoriumtechniek. Hoeveel PJ daaruit te halen valt, moet blijken.

Verantwoorde Europese RJF kan dus slechts in beperkte mate de klimaateffecten van het Europese vliegen opvangen. Dat is op zich geen diskwalificatie, want geen enkele techniek kan op zijn eentje het hele klimaatprobleem oplossen. Het zal blijken dat elke oplossing een mozaiek is van een heleboel deel-oplossingen.

Wat kan men politiek en bestuurlijk het beste doen met Renewable Jet Fuel?
Als die RJF, al dan niet na een daarop gerichte tussenbewerking bij de fabricage, schoon verbrandt (wat een bedrijf als Neste Oil van zichzelf beweert), zou men hem politiek kunnen toedelen aan drukke luchthavens in zwaar belaste stedelijke gebieden.
Daar zou de RJF, naast een bescheiden ondersteuning van de lokale klimaatambities, ook de lokale luchtkwaliteit verbeteren.

Met Schiphol, Eindhoven en Rotterdam zou men een goede start maken.

Biomassa uit het het Leenderbos – kan dat en mag dat?

Idefix
Mijn vrienden in de milieuhoek spreken zich op emotionele wijze uit tegen de gedachte dat je aan energie kunt komen door hout te oogsten. Het lijkt een beetje op het gejoenkel van het hondje Idefix als Obelix weer eens een Gallische eik uit het bos trekt.
Het duurt wel vijftig jaar, heet het, voor een geplante boom weer aangegroeid is (langer, overigens), dus voor de korte termijn kan het nooit een oplossing zijn – een bekende denkfout waar een bos bestaat uit heel veel bomen van allerlei soort en leeftijd. Bij goed beheer is een bos is als het ware een statistische boom.

Natuurbehoud en zakelijkheid
Nu ben ik vóór natuurbehoud, ik doe aan acties mee en ik ben lid van Natuurmonumenten, maar ik ben ook van de zakelijke en voor mij vertegenwoordigt een partij hout ook een hoeveelheid TeraJoule en timmerhout.
Ik ben in energiezaken een typische sprokkelaar. Gezien de giga-omvang van de duurzame energie-taak (in Brabant ca 290PJ als er niet bespaard zou worden) vind ik, dat je geen enkele mogelijkheid buiten beschouwing moet laten. Ook geen hout. Per slot van rekening draait de stadsverwarming in Meerhoven en Strijp S (Eindhoven) op houtsnippers uit het MRE-gebied. Elke PetaJoule (=1000 TeraJoule) is er een.

Ik ben van plan om binnenkort een verhaal te schrijven over een lezing van Nabuurs (professor in Wageningen, bosbeheerexpert) over de EASAC-studie, die hij hield voor de KNAW. Maar ik wil graag een voorbeeld, waarop ik vooraf wat uitgebreider in kan gaan, zodat straks dat andere verhaal niet zo massief wordt.

De Groote Heide kort na 1900 (In Brabant, Horst en Spek)

Het Leenderbos
Mijn vrouw en ik gaan regelmatig in het Leenderbos en de aangrenzende natuurgebieden fietsen. Het Leenderbos is een mooi voorbeeld hoe je gecombineerd naar bossen kunt kijken.

Het Leenderbos, en aangrenzende natuurgebieden als De Plateaux en de Groote Heide en beekdalen, zijn enerzijds een Natura 2000 – gebied. Het beheerplan van de provincie (dat o.a. nodig is vanwege de Programmatische Aanpak Stikstof, PAS), telt 340 pagina’s.

Wikipedia heeft er een goed verhaal over op https://nl.wikipedia.org/wiki/Leenderbos,_Groote_Heide_%26_De_Plateaux .
Wie de wettelijke omschrijving zoekt, kan terecht op www.synbiosys.alterra.nl/natura2000/gebiedendatabase.aspx?subj=n2k&groep=2&id=n2k136 of, als je alleen maar natuur wilt consumeren, op www.staatsbosbeheer.nl/Natuurgebieden/heeze-leende .
Als je een beetje zoekt, vind je wel meer.
Ik maak de lezer gaarne attent op de publicatie van In Brabant van Martijn Horst en Theo Spek “Het Leenderbos en de Groote Heide” met als subtitel “ Ontginningsbossen bovenop een eeuwenoud cultuurlandschap”.

Dat laatste is de overgang naar het “anderzijds” in de redenering. Op bovenstaand plaatje zoals het hele gebied er kort na 1900 uitzag. Het was toen één grote kale verwaarloosde heide, waarvan het restant nog steeds de Groote Heide heet. En ongetwijfeld heeft het er in voorgaande eeuwen weer anders uitgezien. Het landschap verandert door de eeuwen heen en zal dat blijven doen. Toekomstige landschappen bevatten zonneparken en windmolens.

Anderzijds dus kan men het Leenderbos een verwilderd productiebos noemen. De enerzijds- en de anderzijds-aanduiding zijn beide waar.

Het Leenderbos is gestart als werkverschaffing (In Brabant, Horst en Spek)

Het grootste deel van het Leenderbos is als werkverschaffingsmaatregel aangelegd in de jaren ’30 van de vorige eeuw, beeindigd in 1941. De betaalkeet is nu rijksmonument.
En het dennenhout (grenen) was voor de Limburgse mijnen. Mijnwerkers hebben graag stutten van dennenhout, want dat kraakt op tijd voor het het begeeft.

Voor zijn tijd was het een progressieve aanpak. Flinke delen van het oude heideland werden niet bebost, maar toen al door een professorale commissie aangewezen als natuurmonument (rond het begin van WOII 140 hectare).
Ook de recreatie was een bewust doel. Daarom lopen de paden in het Leenderbos niet in een saai dambordpatroon, maar met bochten.

Maar de geschiedenis brengt ook met zich mee, dat de gemiddelde begin-boom in het Leenderbos nu zo’n 80 jaar oud is. Zie over de grove den https://nl.wikipedia.org/wiki/Grove_den .
Als je bij het rondfietsen niet alleen kijkt naar wat er leeft, maar ook naar wat er dood is, zie je ook een heleboel. Alles wat dood is, is bezig om zijn koolstof weer af te geven.

Grove dennen kunnen in gunstige omstandigheden een paar honderd jaar oud worden en soms groeien ze nog lang door (en zo lang ze groeien nemen ze CO2 op), bestanden moeten regelmatig gedund worden en een vaak gekozen kapleeftijd ligt ergens tussen de 50 en de 120 jaar – maar dat is situatieafhankelijk en van boom tot boom verschillend.
Hoe dan ook, het is logisch om bij het Leenderbos aan kap te denken. Daar is verder niets onethisch aan.
In praktijk wordt er al decennia gekapt en herontwikkeld, soms tot nieuw bos en soms tot ander natuurgebied zoals zandverstuiving – leuk overigens voor de biodiversiteit, maar slecht voor de koolstofvastlegging. Niet alle goede doelen verdragen zich onderling goed.

Energetica en koolstofbalans en biomassa-ethiek
Staatsbosbeheer (SBB), de belangrijkste instantie in dit gebied, zegt op zijn site dat men al jaren 6000m3 hout per jaar oogst, waarbij de context erop wijst dat dat uit het gebied Leenderbos-Groote Heide is. Samen is dat goed voor zo’n 2000 hectare. Heel nauwkeurig is SBB niet: op die 2000 hectare staat niet overal bos. Er is niet meer mogelijk dan natte vinger- werk.

Die 6000m3 is een nevendoel bij de natuurgerichte ontwikkeling in het gebied.

Kun je die 6000m3 ecologisch verantwoord oogsten?

Stel als natte-vingeroefening dat de helft van het gebied bebost is.
Dan haalt SBB per hectare 6 m3 per jaar op, en dat is ongeveer de aangroei van de grove den (die langzaam groeit). Andere bomen echter groeien een stuk harder en die kom je ook tegen in het Leenderbos.
Als je het in koolstof op elementbasis uitrekent:
Volgens het CBS vangt een gemiddeld Nederlands bos met zijn fotosynthese 1900kg koolstof (op elementbasis) per hectare per jaar (maar het Leenderbos zal het op zijn kwaaie grond wel slechter doen dan gemiddeld).
6m3 hout per hectare per jaar betekent ongeveer 850kg koolstof (op elementbasis) per hectare per jaar.
Ecologisch lijkt het erop dat SBB jaarlijks minder koolstof uit het Leenderbos weghaalt dan de fotosynthese er jaarlijks in stopt. (Maar dit alles met de natte vinger).
Het zou dus ecologisch moeten kunnen.

Koolstofvastlegging per ecosysteemtype, afgezet tegen het areaal van dit ecosysteemtype, en de koolstofvastlegging per hectare (2013). De grootte van de bollen is recht evenredig met het aandeel in de totale vastlegging in Nederland.

Zie ook Klimaat, koolstof, bos en veen, en energie uit hout

Wat kun je als gebruiker met 6000m3 hout (3120 ton)? En is dat veel?

Als je die hoeveelheid helemaal zou opstoken, levert je dat ongeveer 52TeraJoule warmte op (0,052PJ). Ter vergelijking: als de stadsverwarming in Meerhoven 50 weken per jaar non- stop zou draaien (wat niet zo is), zou hij 30TJ elektriciteit en 170TJ warmte leveren ( zie De biomassacentrale Meerhoven en het overige Eindhovense biomassaprogramma ). Dat zou (volgens de gemeente Eindhoven) 18000 ton houtchips eisen.
Met andere woorden: het Leenderbos zou goed zijn voor 2 a 3 maand biomassacentrale in Meerhoven in vol bedrijf. De centrale heeft dan ook niet alleen het Leenderbos als leverancier.

Het bevestigt mijn stelling over biomassa: je kunt er wel wat mee, maar zeker niet alles. Maar het heeft geen zin om vanwege emotionele redenen, zonder analyse, die beperkte mogelijkheden af te wijzen.

Je kunt natuurlijk ook het hout deels niet verbranden. Stel, je gebruikt de helft voor timmerhout dat langdurig uit de circulatie blijft. Je legt dan jaarlijks ruim 400 ton koolstof vast op elementbasis (goed voor zo’n 1500 ton CO2).

Vanuit gebruikersstandpunt gezien, is 6000m3 hout per jaar dus niet heel veel. Je zou eigenlijk voorzichtig denken dat daar nog wel wat rek in zit.

Koolstofvastlegging in planten waaronder bos_per jaar_over 2013

Het Manifest van BVM2 en de uitwerking daarvan

Het Beraad Vlieghinder Moet Minder (BVM2) is de overkoepelende organisatie van omwonenden en organisaties van Eindhoven Airport/ vliegbasis Eindhoven. Die mensen en organisaties steunen BVM2 vanwege geluid en openingstijden, vanwege de toxische emissies (fijn stof) en vanwege het klimaat, of vanwege een combinatie hiervan.

Op 31 december 2019 loopt de Gebruiksvergunning van Eindhoven Airport af. Daarin staat o.a. het maximale vliegbewegingen van 43000 per jaar, en de beperking van de openingstijden tot 23.30 uur ipv 24.00 uur.
De Gebruiksvergunning is een beperkende invulling binnen het Luchthavenbesluit. Dat is voor onbepaalde tijd uitgevaardigd. Het is nog niet duidelijk of de overheid (de ministeries van Defensie en I&M samen) naar een nieuw Luchthavenbesluit toewerkt.

Met het oog op deze gang van zaken bereidt BVM2 zich voor op wat komen gaat (eigenlijk wat nu al komt). Daarover is in deze kolommen al vaker gesproken.

Passagiersaantallen op Eindhoven Airport

Het BVM2-manifest
De ambities voor de toekomst zijn vastgelegd in het BVM2-manifest. De hoeksteen daarvan is dat de hinder niet verder mag toenemen (waarbij hinder èn geluid èn fijn stof èn klimaat is), en dat een toename van het aantal vliegbewegingen verdiend moet worden door eerst milieuruimte te kweken (op alle gebieden). Daarvan mag dan de helft gebruikt worden voor nieuwe vliegbewegingen, en de helft komt aan de omgeving en het klimaat ten goede. Dit heet in luchtvaartjargon de 50-50 maatregel.
De 50-50 maatregel is bekend van Schiphol, maar wordt daar alleen gebruikt voor geluid (zolang dat Schiphol uitkomt…). BVM2 wil een 50-50 regel voor èn geluid èn fijn stof èn klimaat.

Het eisenpakket ziet er zo uit:

Het Beraad Vlieghinder Moet Minder zal daarbij in aanvang richten op de volgende punten:

  • Eindhoven Airport moet zich gedragen als een nutsbedrijf ten dienste van de ontwikkeling van de regio in brede zin. Groei en economisch resultaat zijn daarbij geen doel in zichzelf, maar dienen altijd in balans te worden gebracht met de leefomgeving waarin de luchthaven opereert.
  • De hinder bij het in 2020 te bereiken aantal van 43.000 civiele vliegbewegingen en de daarbij te gebruiken geluidsruimte van 11 km2 is het maximaal aanvaardbare.
  • Indien echter de totale milieubelasting afneemt door stillere en schonere vliegtuigen of door een minder overlastgevende verdeling van vliegbewegingen over de week zal 50% van deze milieuwinst als minder vliegbewegingen aan de omwonenden ten goede komen en mag 50% voor extra vliegbewegingen worden benut.
  • Vanaf 2020 vinden er geen geplande landingen meer plaats na 23.00 uur.
    Evenzo vertrekken er dan in het weekend geen vliegtuigen voor 08.00 uur, en door de week niet voor 07.00 uur.
  • Er moet blijvend worden gestreefd naar routeoptimalisatie, die de overlast voor omwonenden minimaliseert
  • De beschikbare vliegcapaciteit moet selectiever worden benut. Er moet worden gestuurd op voorrang voor zakelijke en sociaal-maatschappelijke vluchten.
  • Er wordt naar gestreefd om de internationale vervoersvraag zoveel mogelijk per trein af te wikkelen. Daartoe moeten de kwaliteit van het railnet en de internationale verbindingen verbeterd worden.
  • Het verkeer naar en van de luchthaven vindt zoveel mogelijk per bus of taxi plaats. De omringende wijken en omwonenden worden beschermd tegen verkeers- en parkeeroverlast zonder extra lasten in welk opzicht dan ook.
  • Civiele en militaire geluids- en milieugegevens worden voor het publiek op transparante wijze toegankelijk.
  • Economisch nadeel dat door omwonenden wordt geleden als gevolg van de groei van Eindhoven Airport na 2009 moet worden gecompenseerd door de overheid of door Eindhoven Airport zelf.
  • Eindhoven Airport zet zich binnen de nationale en internationale verhoudingen zo sterk mogelijk in om luchtvervuiling en klimaateffecten door vliegtuigmotoren terug te dringen. Zuivering en fiscalisering van vliegtuigbrandstoffen zijn daarbij belangrijke aandachtspunten.
  • Defensie streeft naar stillere vliegtuigen en programmeert zijn vluchten zo vriendelijk mogelijk voor de omgeving. De ongebruikte militaire gebruiksruimte zal niet worden omgezet in ruimte voor extra civiele vliegbewegingen.

(voor de volledige tekst, met toelichting, zie  Bijlage Manifest )

Meer varianten mogelijk bij satellietgestuurde landingen

De uitwerking van het Manifest in een beschrijvend verhaal

De drievoudige 50-50 regel berust op punt 2,3 en 11. Daar staat echter alleen een beginsel, geen concrete aanpak.
Staatssecretaris Mansveld had een onafhankelijk onderzoek toegezegd naar hinderbeperkende maatregelen, maar er niet bij gezegd wie dat doen moest en wie dat moest betalen. Er kwam dus niets van terecht (en dat is dd april 2018 nog steeds zo). In arren moede ging BVM2 dan zelf maar studeren op hinderbeperkende maatregelen. Bij BVM2 zitten zeer goede tot bijna professionele amateurs, dus na enige tijd lag er een verhaal “Voorstellen van BVM2 voor hinderbeperkende maatregelen bij vliegveld Eindhoven”.

In een brief aan het Ministerie dd 23 jan 2018 vroeg BVM2 om betrokken te worden bij de vormgeving van het proces (zie www.bjmgerard.nl/?p=6202 ). Bij deze brief was het beschrijvende verhaal een bijlage.
De tekst kan zelfstandig gevonden worden BVM2-voorstellen hinderbeperkende maatregelen

Het verhaal gaat met concrete voorbeelden over stillere vliegtuigen, betere navigatie, minder en betere kerosine en hybride elektrisch vliegen. Op dat moment was er nog geen kwantitatieve onderbouwing.

Dit verhaal kan het beste gezien worden als een werkdocument. BVM2 studeert er vlijtig op los en het kan zo maar gebeuren dat we in de toekomst de tekst naar de nieuwste inzichten aanpassen.

De uitwerking is van punt 2,3 en 11, maar de overige punten blijven onverminderd in het eisenpakket staan.

De uitwerking van het Manifest in een kwantitatief verhaal
De volgende stap was om de beschrijvende lijst met maatregelen zodanig in harde getallen te vatten, dat ze als een volstrekt heldere en ondubbelzinnige eis aan de politieke omgeving gesteld konden worden.

Besloten is om niet in het glibberige traject mee te gaan om achteraf vast te stellen wat ook al weer de milieuwinst geweest is, maar om die milieuwinst al bij voorbaat te claimen. In 2030 moeten enkele essentiele milieukenmerken gekwantificeerd beter zijn dan in 2020, en wel op alle drie de gebieden.

Ook dit moet weer gezien worden als een werkdocument. Er komt voortdurend nieuwe kennis beschikbaar en die willen we als BVM2 zeker meenemen. Er staat dan ook niet voor niets een datum op het document!

Het ziet er als volgt uit:

Werkdocument     Kengetallenbenadering              dd 25 mrt 2018

  • In 2030 is op bijna alle punten rond de luchthaven de geluidsbelasting minstens 3 dB Lden minder dan die is in 2020 (of een andere technische bewering die op hetzelfde neerkomt)
    (Toelichting: dit scheelt, bij een gelijkblijvende verdeling over de dag, ongeveer één vliegtuigklasse en de eis is een verbetering van ongeveer 2 klassen)
  • Op het vliegveld en op de daarop vliegende civiele toestellen wordt de modernste navigatieapparatuur geïnstalleerd, zodat het mogelijk wordt heel precies en tot vlak bij het vliegveld volgens gekromde aan- en afvliegroutes te vliegen en bevolkingskernen zoveel mogelijk te ontzien.
    (Toelichting: dit kan met de modernste satellietcommunicatie).
    Waar de geluidshinder groot blijft, worden woningisolatie en/of een uitkoopregeling aangeboden.
  • De CO2, horend bij de in 2030 op Eindhoven Airport getankte hoeveelheid brandstof is <= 0,93 * de CO2, horend bij de in 2020 op Eindhoven Airport getankte brandstof.
    (Toelichting: de luchtvaartsector schermt zelf met een innovatiepercentage van 1,5% per jaar, dus 15% in 10 jaar en daarvan de helft.
    Voorbeeld: de vervanging van A320 door A320NEO, of een vergelijkbare vervanging bij andere merken, scheelt ongeveer 15% en daarvan de helft).
  • Het zwavel- en benzeengehalte in op EhvA getankte kerosine is in 2030 <= 0,50 * het gehalte in 2020
    (Toelichting: het is nu al mogelijk om 50% Gas To Liquid-brandstof (GTL) bij te mengen in gewone kerosine. Alternatieven zijn of worden biokerosine en Power to Liquid-technieken. De verhouding tussen GTL-brandstof en biokerosine of Power to Liquid-brandstoffen moet op een later moment nader bepaald worden.).
  • Het aantal vliegbewegingen kan slechts binnen deze randvoorwaarden groeien
  • De randvoorwaarden zijn èn èn èn
  • Er komt een stappenplan, met enkele ijkmomenten en een handhavingssysteem, om deze verandering in de tijd uit te smeren.

A320NEO (info = zelfrapportage!)

De eerste eis spreekt voor zichzelf: gemiddeld minder vliegtuigherrie.

De tweede eis maakt het mogelijk de geluidsellende zo precies mogelijk te verdelen (of eventueel juist te spreiden). Vliegtuigen kunnen preciezer een voorgeschreven route volgen.
Het kan gebeuren dat verspreide woonbebouwing daar extra last van heeft, en dus moet het mogelijk zijn woningen te isoleren of de eigenaar uit te kopen.

De derde eis dient vooral het klimaat, en in mindere mate de luchtkwaliteit. Het is tot nu toe het enige uitvoerbare krimpscenario van de gevolgen van de luchtvaart in Nederland.

De vierde eis richt zich in eerste instantie tegen toxische emissies (zie voor uitleg  www.bjmgerard.nl/?p=4534 ). Sommige soorten synthetische brandstof zijn ook goed voor het klimaat.

De laatste drie eisen spreken vanzelf.

 

BVM2 gaat zich nu richten op inwilliging  van deze

Het kweken van biobrandstof

Inleiding
De Europese Unie heeft een beleid met betrekking tot duurzame energie en, als onderdeel daarvan, een beleid met betrekking tot biobrandstoffen.

Dit beleid gaat aangescherpt worden en daarover is in de Tweede Kamer in december 2017 veel gediscussieerd. Wiebes moest op 18 december 2017 naar de Energieraad in Brussel en voorafgaand konden de Tweede Kamerleden daarover vragen stellen. VVD, CDA, D66, GrLinks, SP, PvdA en PvdD hebben dat gedaan. Zie beantwoording-vragen-schriftelijk-overleg-energieraad-18-december-2017

De Europese inzet is dat de landen verder gaan op weg naar de invoering van het Klimaatakkoord van Parijs. Daarvoor moeten ze een Integraal Nationaal klimaat- en Energieplan maken (INEK), en de discussie gaat er over hoe dat INEK eruit zou moeten zien.

Een onderdeel van dit grotere geheel zijn de bepalingen over duurzame brandstoffen. Volgens de huidige regels moet in 2020 minstens 10% van de transportbrandstoffen uit hernieuwbare bronnen komen (waarbij gemakshalve elektriciteit ook meegeteld wordt). De milieutechnisch meer gewenste vormen hebben een gewichtsfactor die hen begunstigt (bijvoorbeeld elektriciteit of ‘geavanceerde’ biomassa uit afval) en de milieutechnisch twijfelachtige ‘conventionele’ biobrandstoffen (uit gewassen die ook als voedsel gebruikt kunnen worden) moeten op zijn minst aan steeds scherpere eisen voldoen. Vanaf 1 januari mogen deze brandstoffen vanaf 1 januari 2017 hooguit nog, over de hele keten gerekend, de helft van de broeikasgassen uitstoten als conventionele brandstoffen en vanaf 01 jan 2018 moet het besparingspercentage voor nieuwe installaties omhoog naar minstens 60%. Hierbij berekent de EU (en het IPCC) het verlies aan bestaande koolstof op een perceel over 20 jaar na ingebruikname. Dit getal is min of meer willekeurig (de EPA gebruikt 30 jaar).

Nu loopt er een heftige maatschappelijke discussie over in hoeverre biomassa voor energetische doelen ingezet moet worden. Een groep professoren heeft een brief geschreven over hout en bos (daarover hoop ik op een later moment te schrijven), een andere groep over brandstof uit voedselgewassen (zie op het eind van dit verhaal). Intussen loopt er, bij-
voorbeeld op Facebook, een discussie van mensen die alles wat op enige wijze met biomassa en energie te maken heeft haram vinden. Ik discussieer me suf.

CO2-emissies van vliegtuigen door de jaren heen

Het Eindhovense vliegveld
Veel wegtransport kan relatief eenvoudig elektrisch en elektrisch kan, met wat meer moeite, duurzaam. Voor lange afstandsvrachtverkeer moet blijken of dat met waterstof gaat lukken, schepen voor de lange afstand zie ik vooralsnog niet energieneutraal worden en vliegen boven de pakweg 1000km zal nog lange tijd, mogelijk altijd, fossiel blijven. Wat mij  betreft zou de biobrandstoffendiscussie op de langere termijn vooral over schepen en vliegtuigen moeten gaan.

In scheepvaartdiscussies heb ik geen positie, maar in luchtvaartdiscussies wel. Ons Beraad Vlieghinder Moet Minder (de vlieghinder van vliegveld Eindhoven) wil dat de hinder van het vliegen niet toeneemt, en dat het aantal vliegbewegingen alleen mag toenemen als gelijktijdig de hinder afneemt (volgens het 50-50% beginsel). “Hinder” is hier gedefinieerd als openingstijden, geluid, toxische emissies en klimaat. Daarnaast zijn er ook negatieve economische aspecten.

Finse SAE-studie naar kenmerken van gewone en synthetische diesel (medewerking Neste Oil).
HVO komt uit plantaardige olie, EN590 is normale diesel, GTL komt uit aardgas, en FAME uit raapzaad.
Het zwavelgehalte van normale jet fuel zit ergens rond de 400-800mg/kg. Autodiesel is ontzwaveld.
Benzeen en derivaten heten “total aromatics”.
Dit gaat over biodiesel van Neste Oil die bijgemengd kan worden in vliegtuigkerosine.

Nu is er geen kruid op aarde gewassen tegen de huidige groei van het vliegen. Zoals onlangs nog Joris Melkert van de TU Delft zei, bij het huidige groeitempo gaat de klimaatimpact van het vliegen tot 2050 vier maal over de kop. Het enige dat hier echt helpt, is een fors en expliciet mondiaal volumebeleid, want anders blazen de straalmotoren samen het Akkoord van Parijs kapot.

Ondertussen is dat beleid er niet en onze kleine actiegroep bij ons kleine vliegveld is zeker niet in staat om zoiets af te dwingen. Wij kunnen slechts naar onze schaal wat doen, en pleiten voor het tanken van (half)synthetische kerosine op het Eindhovense vliegveld als een van de mogelijkheden. Biomassa is een van de twee uitgangsmaterialen van waaruit men synthetische kerosine kan maken. De andere is aardgas, maar daarover staat elders op deze site al een artikel: zie Fijnstofuitstoot Eindhoven Airport kan gehalveerd worden!
Synthetische kerosine om twee redenen: een lagere klimaatimpact en minder toxische emissies (het is mogelijk om synthetische kerosine te maken zonder zwavel en benzeen). Hierdoor beduidend minder zwavelzuur, roet  en ultrafijn stof in de lucht.

Mijn algemene positie is dus niet fundamentalistisch. Je kunt met biomassa als energiebron wel wat, maar zeker niet alles, en dat je situatiegeboden, en als het ware met de rekenmachine in de hand, analyses moet maken. Ik hoop dat je er zoveel mee kunt dat de atmosfeer in rond vliegveld Eindhoven erdoor verbetert en dat wij ons kleine steentje op klimaatgebied kunnen bijdragen.

De PBL-studie “Greenhouse gas emission curves for advanced biofuel supply chains”
Tussen de rondtoeterende ideologische debatten door verscheen er in november 2017 een studie van het Plan Bureau voor de Leefomgeving (PBL), een gerenommeerd instituut, samen met Faaij (de grootste Nederlandse deskundige op biomassagebied) en enkele andere geleerden. Deze deden de moeite om het probleem zo goed mogelijk door te rekenen.
Zie www.pbl.nl/en/publications/greenhouse-gas-emission-curves-for-advanced-biofuel-supply-chains .
Hun uitgangspunten:

  • Methanol uit miscanthusgras en wilg en ethanol uit suikerriet.
  • Een mondiaal grid van 0,5*0,5 graad per hok
  • Blijf weg uit gebieden die nu of in de toekomst voor voedsel bestemd zijn
  • Alleen direct land use change
  • Zes begroeiingstypes onderscheiden: verlaten landbouwgrond, savannes, natuurlijke graslanden, en tropisch, gematigd en boreaal bos
  • Alle verlies aan bestaande koolstof van 2016 t/m 2100 meetellen, dus over 85 jaar. Dus wordt het perceel gedurende die periode voor dit doel gebruikt.
    De EU-richtlijn eist optellen over 20 jaar.
  • Zonder CO2-opslag
  • Alle bewerkingskosten meetellen (machines, lachgas). Als je methanol of ethanol als eindpunt ziet, zijn de energieën dus netto.
  • De Pay Back Period (PBP) berekenen (is de tijd waarna de koolstofwinst het koolstofverlies overtreft)

Hun resultaten kunnen worden weergegeven in een soort dosis-effect curves.

Emissiecurves (horizontaal de toegestane emissiefactor, vertikaal de dan mogelijke opbrengst)

Lees deze als:

  • horizontaal staat hoeveel broeikasgas ( in CO2-equivalent) er per GigaJoule (GJ) totaliter vrijkomt, gerekend over 85 jaar.
  • De energetische opbrengsten zijn per jaar gemiddeld over 85 jaar
  • Verticaal staat hoeveel energie uit biobrandstoffen, die mondiaal jaar-
    lijks gekweekt kan worden bij de beperking die de horizontale as stelt. Dus als je de betreffende delen van de wereld volzet met miscanthusgras, en je eist dat er niet meer dan 40 kg CO2 per GJ over 85 jaar mag vrijkomen, dan kun je ongeveer 50EJ winnen (=50.000 PJ; Nederland verbruikt momenteel ongeveer 3200PJ).
  • Elke curve is berekend alsof dat gewas het enige was. In a) is dus gerekend alsof er op de in aanmerking komende percelen op de hele aarde alleen maar miscanthusgras gezaaid was. Het is dus of a) of b) of c).
  • Apart is uitgerekend wat de opbrengst zou zijn als je in elke gridcel het optimale gewas zou planten, maar dat staat niet in deze figuur.
  • De exactheid van de curves is niet zo groot als lijkt. Er zit een forse onzekerheidsmarge op, die echter niet in deze curves weergegeven is (maar wel elders).

Het hele verhaal valt weer te geven in een aantal statements in het geval je het best passende gewas in een gridhok zet:

  • Onder de 40 kg CO2-equivalent per GJ wordt het tropisch regenwoud nauwelijks aangetast
  • Als je van 85 jaar uitgaat, en je stelt de eis van hooguit 40 kg CO2-equivalent per GJ, dan kun je 22 – 65 EJ per jaar kweken (door het PBL op zijn website gemakshalve afgemaakt op 30EJ).
  • Als je de jaarlijkse koolstofverliezen over 85 jaar middelt, en verder de EU-eisen stelt van 50 resp 60% broeikasgas-besparing, kun je in 2020 31EJ per jaar winnen en in 2050 46EJ
  • Als je de jaarlijkse koolstofverliezen over de eerste 20 jaar middelt, en verder de EU-eisen stelt van 50 resp 60% broeikasgas-besparing, kun je praktisch niets winnen (de verliezen zijn in het begin het grootst en dus de jaarlijkse gemiddeldes ook). Op de lange termijn denken loont.
  • Als je de jaarlijkse koolstofverliezen over 85 jaar middelt en een PBP eist van 20 jaar, kun je 41EJ per jaar winnen.
    Bij een PBP van 50 jaar is dat 298EJ per jaar.
  • In het gekozen model brengt de vegetatie op een perceel energetisch
    niets op. Zou je daar energetisch iets verstandigs mee doen, dan wordt het algemene beeld wat gunstiger
  • Zou je het gekozen model combineren met enige vorm van blijvende koolstofopslag, dan wordt het beeld gunstiger. Er bestaan combinatiemogelijkheden.

Is dit nou veel? Wat alternatieve opinies om het in context te plaatsen.
De meeste lange termijn-scenario’s projecteren voor 2050 een totale energievraag van ergens rond de 900 a 1000 EJ.

Het IEA prognosticeert in de Roadmap Biofuels for Transport onderstaand plaatje. De totale vraag naar transportbrandstoffen is er 116EJ, waarvan 32EJ uit biobrandstoffen komen, waarvan het vliegen een kwart zou krijgen.

Het PBL benoemt de totale vraag naar transportbrandstoffen in 2012 als ca 100EJ, en verwacht dat die vraag in 2050 ca 150EJ zal zijn.
De PBL-prognoses uit bovenstaande studie zijn, afhankelijk van de aannames, goed voor enkele tientallen EJ. Daar komen nog de biobrandstoffen uit andere (hier niet behandelde) geavanceerde bronnen bij.

Bovenstaande CO2-grafiek van Lee ea loopt bij ongewijzigd beleid door naar pakweg 3000Mton CO2 per jaar in 2050 (de groei neemt eerder toe dan af op dit moment). Die hoeveelheid hoort bij een aan conventionele jet fuel verbruikte energie van rond de 34EJ. (bij 89 kg CO2-e/GJ over de hele keten).
Met andere woorden: als het vliegen zo doorgroeit als het doet, eist het in 2050 ongeveer alle biobrandstof op aarde op, zeker als je ervan uit gaat dat de conversie van methanol naar jetfuel ook nog eens met verliezen gepaard gaat.
En dat je met methanol wel meer kunt doen als alleen maar transportbrandstof maken.
In de denkbeeldige situatie dat alle biobrandstof op aarde in 2050 naar een luchtvaart zonder groeibeperkingen zou gaan, zou die biobrandstof, in vergelijking met conventionele brandstof, de broeikasgasemissies ongeveer gehalveerd hebben (40 ipv 89 kg CO2-e/GJ over de keten).

Macro en op de lange termijn is dat duidelijk onvoldoende.
Micro bij een klein vliegveld bij Eindhoven en op de korte termijn zou het een stap vooruit zijn.
Het vliegen moet een stuk minder en bij wat dan overblijft kan biobrandstof helpen om  de gevolgen in de zin van klimaat en toxische emissies te verzachten.

De brief van 174 professoren over gebruik van voedsel voor biobrandstof
(zie Stop het gebruik van voedselgewassen voor biobrandstof_discussie_novdec2017)
Ik sta er met een mengsel van sympathie en enige gereserveerdheid tegenover.

Eigenlijk is het hoofdprobleem met de brief dat oorzaak en gevolg erin verwisseld worden.
Oorzaken zijn slecht bestuur en corruptie, ongelijke machtsverhoudingen, economische wurgcontracten en de uit dat alles voortvloeiende organisatie van de landbouw.
Dat zich dat momenteel uit in biomassa-plantages is in zekere zin een toevalligheid. Elk ander gewas, waarnaar veel vraag is en dat veel opbrengt, zou tot dezelfde effecten leiden – bijvoorbeeld soja voor veevoer of ananasplantages of rozen in Kenia of sinaasappels bij Valencia. Voedselgewassen kunnen dezelfde uitwerking hebben als energiegewassen.
Tegelijk kan men moeilijk aan derde wereld landen het recht ontzeggen om deviezen te verdienen aan gewassen die elders geld opbrengen.

Veel van wat de professoren willen verbieden (bijvoorbeeld aanplant van palmolieplantages op veengebieden waar eerst tropisch regenwoud was), is al verboden. Er bestaan al Ronde Tafelafspraken voor biobrandstofgewassen.
Het probleem is vooral de handhaving van de bestaande afspraken, vaak niet de afspraken zelf. En dat die afspraken niet worden gehandhaafd komt weer door slecht bestuur en corruptie.
De EU kan zich beter op handhaving van de al bestaande afspraken gaan toeleggen. Als die er niet komt, wordt ook een verbod op voedselgewassen een wassen neus.

Tenslotte: de brief gaat er teveel van uit dat er alleen maar worst case scenario’s zijn. Het is een litanie van alleen maar dreigingen, terwijl de werkelijkheid een mengsel van dreigingen en mogelijkheden is.
De PBL-studie bijvoorbeeld kiest voor grond, die nu, en naar men aanneemt in de toekomst, niet voor voedsel in gebruik is.

Ik ga hier niet even een doorwrochte analyse van al deze spanningsvelden opschrijven.

(Openingsfoto van Miscanthusgras, ook wel olifantsgras.
Door Miya.m – Miya.m’s photo taken in 熊本県産山村, Japan., CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=337594 )

 

 

Over Jacobsons duurzame energie-modellen en zijn rechtszaak

Inleiding
Mark Z. Jacobson is een hoogleraar aan Stanford University. Hij is verbonden aan een onderzoeksgroep op energiegebied die zich al jaren bezig houdt met het ontwikkelen van modellen, die moeten bewijzen dat het mogelijk is de hele aarde in of kort na 2050 op duurzame energie te laten draaien. Jacobson heeft zelf vooral verstand van modellering op de computer en verschijnt in publicaties vaak als lead author.

Jacobson (en zijn groep, maar kortheidshalve laat ik dat hierna weg) hanteren daarbij een nauwe definitie van “schone energie”.
De primaire winning moet plaatsvinden uit wind, waterkracht of zon, een beetje geothermie en golf- en getijdenenergie (WindWaterSolar afgekort tot WWS).
Het wisselende karakter van het aanbod wordt beheerst met Warmte-Koude Opslag (WKO), Phase Change Materials (PCM) in combinatie met Concentrated Solar Power (CSP), de productie van waterstof, en het openzetten van de kraan bij stuwdammen, al dan niet in combinatie  met oppompen. Verder kan het gunstig zijn (in die zin dat het minder kost) om de vraag naar stroom af te stemmen op het aanbod (zet de wasmachine aan als de zon schijnt).

Het schema van Jacobson

Jacobsons ambities gaan verder dan alleen energieneutraliteit. Hij ziet zijn project als iets dat ook schade en doden door luchtverontreiniging tegengaat, netto banen oplevert, en op termijn minder kost. Hij levert dus een soort totaalpakket.
Dat is gepubliceerd in de Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) van december 2015. Zie www.pnas.org/content/112/49/15060 .

Jacobson presenteert dit pakket voor de wereld als geheel, en ook voor 139 landen in het bijzonder. (Ik heb hierover eerder op deze site geschreven onder Hoe 139 landen in 2050 volledig van duurzame energie kunnen leven ).
In het hierna volgende zal ik het voorstel van Jacobson voor Nederland bespreken. Eerst echter de VS.

Jacobson in de VS en het proces.
De VS-versie van Jacobson leidde in de sterk gepolitiseerde VS tot heftige debatten.

Het pakket viel in de smaak bij mensen als Bernie Sanders, diverse filmische grootheden en andere naamsbekende personen, en allerlei milieugroepen. In hoeverre hun mening gedeeld wordt door de samenleving in de VS als geheel, kan ik niet beoordelen. Dat kon wel eens een flink deel zijn.

Het riep ook veel verzet op, ook onder deskundigen en andersgelovige politici, waarvan vooral de meningen van deskundigen in de vakpers terecht kwamen (voor zover ik die gelezen heb).
Dat leidde tot een artikel dd 27 juni 2017, ook in PNAS, “Evaluation of a proposal for reliable low-cost grid power with 100% wind, water, and solar” met als lead author Christopher T.M. Clack (en daarna 20 andere namen, waaronder, naar men zegt, nogal wat beroemdheden). Het is te vinden op www.pnas.org/content/114/26/6722.full . Dit tweede artikel (uitvoerig peer reviewed) hakte in stevige, maar binnen de grenzen van de wetenschappelijke betamelijkheid blijvende, bewoordingen in op het eerste artikel.


De beer was los. Beer Jacobson stapte naar de rechter en eiste ruim 10 miljoen dollar schadevergoeding voor reputatieschade, te betalen door PNAS en door de lead author Clack (de andere 20 werden niet voor de rechter gedaagd). Met name de passage over “modeling errors” bij een professor die daar nu juist zijn brood mee verdiende stampte op de zere teen. Het proces loopt.

Je hebt wetenschappelijke vragen, politieke vragen en juridische vragen.
Zowel het eerste stuk van Jacobson als het tweede van Clack vallen in het wetenschappelijke domein. Ze gaan er over wat er natuurkundig kan, onder welke voorwaarden, en met welke economische kosten en baten. Binnen het wetenschappelijke domein gelden, ook voor linkse professoren die het beste met de wereld voor hebben, de wetenschappelijke regels en dat is in dit geval gewoon een verder doorgevoerde discussie in PNAS.
Vragen over wat wenselijk is, en welk doel hoeveel mag kosten, en wat de prioriteiten horen te zijn horen in het politieke domein thuis. Helaas is het politieke klimaat sterk verziekt en zit er een president (met aanhangende kliek) aan wie dit soort subtiliteiten ook niet besteed is.
Juridische vragen gaan pas spelen als er concrete mensen of rechtspersonen concreet geschaad worden door acties in het politieke domein.
Ik vind het een idiote actie van Jacobson.

Header van het proces van Jakobson

Ik ken de situatie in de VS te slecht om diep op de VS-versie van Jacobson en zijn critici in te gaan. Een minieme steekproef uit de Amerikaanse pers lijkt op te leveren:

  • de Trumpisten hebben er geen zin in en gebruiken bijvoorbeeld het elektriciteitsnet als argument (dat in de VS een stuk beroerder is dan in Europa)
  • op papier vindt de wetenschap het scenario van Jacobson uitvoerbaar
  • de zeer smalle focus van Jacobson op WWS is schadelijk en overbodig, welke bewering vanuit uiteenlopende belangen uitgesproken wordt ‘kernenergie’ ‘CCS’ ‘biomassa’
  • Jacobson veronderstelt technieken die er nog niet of nauwelijks zijn en/of trekt deze technieken veel verder door dan gerechtvaardigd is
  • Sommige dingen kunnen  gewoon niet (een vertienvoudiging van de stuwdamcapaciteit)
  • Het kost teveel
  • Het is veel realistischer om in 2050 80% van de dan nodige energie uit hernieuwbare bronnen te halen, aldus een door velen aangehaalde NREL-studie

Ik kom er op terug in de paragraaf over Nederland.

Jacobson in de geanalyseerde 139 landen samen

Jacobsons energietransitieschema

Wat uitleg bij deze figuur, die dus over de 139 landen samen gaat.

De ‘TW’ die er staan zijn jaargemiddelde Terawatten (Tera = 1012  = 1000miljard). Dus als je dit *8760 uur per jaar doet en *3600 sec/uur, geeft het de geproduceerde energie in een jaar.

Voor Jacobson is 2012 het basisjaar. In dat jaar verbruikten de geanalyseerde 139 landen samen 11953TW vermogen (jaargemiddeld).

Dat is ‘bruto’ omdat er fossiele brandstof deel van uitmaakt.
De binnenkomende (deels fossiele) energie gaat richting drie bestemmingen:

  • Een deel wordt kracht of beweging of bedoelde warmte
  • Een deel gaat in materie zitten (bijv. in plastic of kunstmest). Hiervan telt Jacobson 10% mee.
  • Een deel wordt ongebruikte afvalwarmte.

Als je uit de fossiele brandstof stapt, wordt er geen afvalwarmte meer gemaakt. Dat scheelt uiteraard en die besparing staat in bovenstaand plaatje als bovenste (lichtstgrijze) driehoek.
Verder hoef je geen kolen en olie meer uit de grond te halen en rond te sjouwen en dat scheelt ook (de onderste grijze driehoek).
Tenslotte bespaart Jacobson een beetje als gevolg van menselijk beleid en gedrag. Mondiaal is dat 6,9% in 38 jaar.

In de grafiek betekent ‘BAU’ ‘Business As Usual’. Met andere woorden: men blijft op basis van ongewijzigd beleid fossiele brandstof gebruiken. De BAU-term is dus bruto (dus inclusief de drie grijze driehoeken).
De WWS-term is als alle energie rechtstreeks als elektriciteit wordt opgewekt of rechtstreeks als bedoelde warmte. De omweg via fossiele brandstof vervalt en de WWS-term is dus netto. Dat is het gekleurde deel van de grafiek. In 2050 is dus bruto = netto  geworden.

Al met al komt het mondiaal op neer dat Jacobson de groei, die anders plaatsgevonden zou hebben, wegvangt door het fossiele deel eruit te
snijden. Per saldo is bij hem het energiegebruik in 2012 (bruto) nagenoeg gelijk aan dat in 2050 (bruto = netto).

Jacobson in Nederland
(Eerst even een punt van aandacht. Let wel dat in Nederland bij zon en wind andere ‘Watt-en’ in omloop zijn.
Bij zon in Nederland geeft men de kiloWatt-piek en het aantal kWpiek * 950 heeft het aantal kWh , en dat * 3,6 miljoen het aantal Joule.
Bij wind in Nederland geeft men het nominale vermogen (dat boven een bepaalde windsnelheid niet meer toeneemt) en doet dat * ca 2200 uur op het land en * ca 4000 uur op zee, waarna verder als boven.
Dit systeem komt bij Jacobson ook voor en het kan tot verwarring leiden, dus let er even op.)

De mondiale cijfers (grafiek boven) worden door Jacobson omgezet in nationale cijfers (tabel onder). Hierin die voor Nederland en voor enkele andere landen ter vergelijking.

Vermogenstabel van enkele landen

Je moet dit dus lezen als:
In Nederland zou het BAU-scenario in 2050 leiden tot een jaargemiddeld vermogen van 114,7GW, en het WWS-scenario tot 63,3GW. Het laatste cijfer is 44,84% lager dan het eerste cijfer (laatste kolom).

Het probleem met deze tabel is dat het vermogen in het basisjaar 2012 niet vermeld wordt. Met andere woorden: als Jacobson apart voor Nederland een gekleurde grafiek getekend had als boven, had je wel het rechtereindpunt van de rode en de stippellijn geweten, maar niet het linkereindpunt van beide samen.

Nu hebben wij een CBS en dat zegt dat Nederland in 2012 een jaargemiddeld vermogen had van 103,3GW (bruto), waarvan 61,4GW netto. Het systeem echter van het CBS is niet precies hetzelfde als dat van Jacobson, maar voor de grote lijn van de redenering maakt dat niet heel veel uit. In een gekleurde grafiek voor Nederland apart zou de rode lijn fors omlaag lopen: zo’n 40% in 38 jaar, dus een besparing van 1% per jaar. De huidige praktijk is dat de stippellijn de laatste jaren grofweg om een horizontale lijn wappert. Misschien dat je een beetje daling ziet als je goed kijkt en een beetje optimistisch doet.

Hoe dan ook, als Jacobson zijn zin krijgt, hebben wij in 2050 te verdelen 63,3GW, geheel in de vorm van emissieloze technieken.
De wereld wordt er trouwens een stuk schoner door. Jacobson denkt dat er in Nederland per jaar 6600 mensen minder vervroegd sterven aan Fijn stof (PM2.5) en ozon.

Jacobson stelt voor om de 63,3GW volgens de onderstaande percentages te verdelen (maar verschuivingen binnen dezelfde totaalsom zijn mogelijk). De percentages tellen op tot 100% en dat is die 63,3GW vermogen (over een jaar ca 2000PJ aan energie).

percentages vormen van duurzame energie (Jacobson)

Een voorbeeld.
Wind op het land zou goed zijn voor 5,73% van 63,3GW = 3,63GW.
Let wel: dat is jaargemiddeld. Jacobson voorziet dus 3,63GW * 8760 * 3600 = 114,5PJ.
Het Nederlandse beleid voor wind op het land wil naar 6,00GW, maar dat is nominaal.
Het  Nederlandse beleid voorziet 6,00 * 2200 *3600= 47,5PJ.

Op basis van onderlinge afstand tussen de turbines komt Jacobson tot een energiedichtheid van 7,1W/m2 voor windenergie, te land en ter zee.
Jacobson hanteert voor zonnepanelen op het dak 201W/m2 en op de grond 0,30PJ/km2 .

Het is mij een raadsel hoe je in Nederland CSP wil doen, want die installaties staan tot nu toe alleen maar in hete woestijnen, maar laat ik eens aannamen dat Jacobson weet wat hij zegt. Hij gebruikt deze techniek ook als energieopslag.
Ik neem dan de gegevens van Gemasolar bij Sevilla.

Gemasolar bij Sevilla (0,40PJ op 185 hectare) (recente CSP-inrichting)

Dit alles geeft de volgende overzichtstabel:


Van de 2000PJ moet dus ca 1170PJ op het land opgewekt worden (rest wind op zee).
Deze site focust op Brabant, en dat is indicatief ca 1/7de deel van Nederland, dus een kleine 170PJ voor Brabant.

Mijn mening
Dit is heftig en de vraag is hoe je dat er politiek doorheen krijgt. Ik ga dit in een aantal statements afwerken.

  • Het doel is dat Nederland zijn bijdrage levert aan het Akkoord van Parijs. Daartoe moet de CO2 – concentratie (en die van andere broeikasgassen) niet veel meer stijgen. Dit doel moet bereikt worden.
    Overgaan op duurzame energie is voor het klimaat een middel. Als je van Poetin en meneer Saoedi af wil, is het een doel.
  • Men zou kunnen proberen meer te besparen, zodat we in 2050 nog lager dan 63GW uitkomen.
  • Het WWS-puritanisme van Jacobson leidt in een dichtbevolkt land als Nederland tot grote spanningen, gaat te ver en hoeft niet zo extreem doorgevoerd te worden. Sommige milieugroepen in Nederland hanteren een vergelijkbaar puritanisme: wind en zon zijn halal en de rest is haram. Die dichotomie geeft een lekker gevoel van politieke zuiverheid, maar richt in de praktijk schade aan.
    Men moet niets op principiele gronden bij voorbaat verbieden en altijd eerst te analyseren hoe dingen in elkaar zitten en of een potentiele energiebron, al dan niet na het oplossen van praktische problemen, niet toch een bijdrage aan een oplossing kan bieden.
    Er is weinig op tegen om het pakket te verbreden met een portie biomassa, een portie CO2-opslag onder de grond, een portie restwarmte van de industrie, een portie zoet-zoutwateropbrengst, en mogelijk een portie kernenergie in een nieuw technisch concept dat de huidige problemen sterk vermindert.
  • Ik ben steeds minder iemand van het grote, zuivere gebaar, maar ik word steeds meer een sprokkelaar. Op  deze site staan artikelen over de potentiële opbrengst van mestvergisting, over de potentiele opbrengst van bossen, over restwarmte van datacenters, enz. Geen van deze posten lost op zichzelf alleen het probleem op. Silver bullets bestaan niet.
    Ik voel bijvoorbeeld voor een kritiek in de VS van Dodge (New York, The Energy Collective, zie Critique of the 100 Percent Renewable Energy for New York Plan_nov2013_Dodge ) dat New York (welke stad plus ommelanden best wel te vergelijken zijn met Nederland als geheel) zich lang niet in die mate leent voor zonneenergie als Jacobson zegt, maar ondertussen wel over grote hoeveelheden vergistbaar afval beschikt waar Jacobson niets mee wenst te doen.
  • Als Jacobsons logica breed ingang zou vinden (het doel van zijn werk), zullen er dunbevolkte landen zijn met veel zon, die meer elektriciteit kunnen opwekken dan ze zelf nodig hebben. Met andere woorden: ze kunnen exporteren, waaronder naar Nederland. Nederland importeert nu ook netto energie en ook zonder verduurzaming zal dat steeds meer worden. Waarom geen duurzame stroom importeren over HVDCkabels uit Griekenland of Marokko?
    Wie weet verbetert dat de financiele onevenwichtigheid tussen Noord- en Zuid-Europa.
  • Jacobsons aannames over de mogelijkheden van zon op daken lijken een lichte onderschatting.
  • Maar hoe men het ook wendt of keert, er is nu al behoefte aan forse oppervlakten zonnepark op de grond.
    Men zou er in Brabant goed aan doen om een beleid te ontwikkelen, dat er op gericht is meerdere voordelen tegelijk te bewerken: naast de energieopbrengst ook een rol als flankerend beleid in de landbouwtransitie, en voor de ontwikkeling van extensief grasland dat een natuurwaarde zou kunnen hebben voor weidevogels en insecten.

Zonnepark Bockelwitz-Polditz aan de Mulde (Dld) (foto bgerard)
(Dit park telt 14000 panelen, samen goed voor 3,15MW piek, en was daarmee in 2010 het 130ste park van Duitsland).