Biomassa – Page 9 – Weblog Bernard Gerard

Zeewier tussen windturbines op zee kan veel energie opleveren

De gedachte om grootschalig zeewier te kweken in combinatie met offshore windparken zit al een tijd in de onderzoeksprogramma’s. Het funderende theoretische artikel “Bio-offshore: grootschalige teelt van zeewieren in combinatie met offshore windparken in de Noordzee”, een coproductie van Wageningen en het ECN, dateert al weer van augustus 2005. Het is te vinden op https://www.ecn.nl/docs/library/report/2005/c05008.pdf . Research heeft soms een lange looptijd.
Het oogsten van zeewier heeft in andere delen van de wereld (bijv. China en Japan) al een lange traditie.

Het artikel zegt dat je op 5000km² Noordzee 25 miljoen ton (Mton) droge massa zeewier geoogst kan worden. Men kiest dan voor de inheemse soorten Ulva sp (een groenwier), Laminaria sp (een bruinwier) en Palmaria sp (een roodwier), toegepast in een twee lagen-systeem met het groenwier boven. Het getal 5000km² houdt verband met de toenmalige planning van windparken, die ca 1000km² zouden beslaan.

Zeewier kan op verschillende manieren gebruikt worden.
Ulva lactuca heet ook wel ‘zeesla’ en is eetbaar (zie bijv. http://www.zeewierwijzer.nl/soorten-zeewier/groenwieren/zeesla.html ). Laminaria kun je bij het Chinese Alibaba bestellen.

Uit zeewier kunnen ook allerlei waardevolle chemicaliën gehaald worden, zoals bijv. cosmetica-extracten, kleurstoffen en vetzuren. Het kan als grondstof voor groene chemie dienen.
En het is ook te gebruiken om energie op te wekken.
De discussie over welke prioritering (mogelijk in combinatie) men bij het gebruik van biomassa wil toepassen kan dus ook bij zeewier niet ontlopen worden.

Als men 25Mton gedroogd zeewier grotendeels of geheel voor de
energiewinning in zou zetten, kunnen de opbrengsten gigantisch zijn: bruto 350PJ thermisch (dwz, als je het zou verbranden). Deze hoeveelheid is ook goed voor 151PJ aan bioethanol (alcohol) en 38PJ elektrische energie. Via het alternatief anaerobe vergisting is het ook goed voor 105PJ methaan (aardgas).
Dat zijn forse getallen. De ethanolroute bijv. zou zo’n 5% van het huidige totale Nederlandse energiebudget opleveren.
Er zijn dus de onvermijdelijke omzettingsverliezen. Mogelijk is ook het restmateriaal ergens goed voor, dat is niet meteen duidelijk.

De grootschalige teelt van zeewier zou een aantal belangrijke ecologische voordelen hebben. Er is geen landoppervlak en geen zoet water nodig, de opbrengstcijfers zijn zonder aanvullende bemesting en de plantages kunnen zelfs in zee gespoelde nitraat en fosfaat terugwinnen. Het is dan ook een goede combinatie met viskwekerijen. De systemen zouden ook in riviermondingen kunnen hangen.
Verder haalt de kweek (zolang deze groeit) CO₂ uit het water en produceert zuurstof.

De clou is om de oogst te organiseren. Tussen het concept uit 2005 en de oogst van de eerste pilot zat 10 jaar. ECN heeft matten en machines ont-
wikkeld om die oogst mogelijk te maken. Die eerste pilot-oogst leidde tot een triomfantelijk persbericht van ECN (zie https://www.ecn.nl/nl/nieuws/item/zeewierfarm-kan-net-zoveel-duurzame-energie-leveren-als-windmolens/ ). Het bericht is zelfs wel iets te jodelend, want er staat bijvoorbeeld niet in wat het kost per PJ, en evenmin een tijdschema in welk jaar welke opbrengsten voorzien worden.
De hoge opbrengsten uit het funderende artikel waren voorzien voor 2040 . Het zou uiterst interessant zijn te weten welk deel hiervan in 2020 en 2023 gerealiseerd zou kunnen zijn (de ijkjaren van het SER-akkoord), maar helaas.
Het funderende artikel hanteert als financieel model om geld te vangen in volgorde van opbrengst: eerst de fijnchemicalien, dan voedsel en dan energieopbrengst. Deze financiële logica lijkt ook geen slecht cascade-
ringsuitgangspunt.

Ik heb eerder over de kweek van eencellige algen in een gesloten systeem geschreven (zeewier is een meercellige alg). Zie Een bezoek aan AlgaeParc Wageningen .Wat daar over de toepassing van eencellige algen staat, geldt grofweg ook ongeveer voor zeewier.

Verslag uit van symposium Biofuel and wood as energy sources

Ik heb op 10 April 2015 het KNAW-symposium bezocht Biofuel and wood as energy sources .

Ik heb hierover in deze weblog twee verhalen geschreven. Zie De KNAW-bijeenkomst over biobrandstof en hout en Houtpellets en bosbeheer in de VS .

Er zou binnen twee weken een verslag komen. Dat werd in praktijk twee maand (ik kreeg het vandaag, 12 juni, binnen). Men kan het verslag vinden op http://www.knaw.nl/nl/actueel/publicaties/verslag-van-het-symposium-biofuel-and-wood-as-energy-sources .

Vraag op VMBO-examen over zwavel in kerosine en biodiesel

Het lijkt wel of de examenopstellers mijn site volgen.

In het examen VMBO-GL en TL (zeg maar de Mavo) van 11 mei 2015 stond een vraag over vliegtuigbrandstof, waaronder over zwavel in kerosine en over het vervangen van kerosine door biodiesel uit frituurvet.

De vraag was “Wanneer niet-ontzwavelde kerosine wordt gebruikt, veroorzaakt de zwavel in deze brandstof schade aan het milieu. Leg uit dat zwavel bij verbranding schade aan het milieu veroorzaakt.”
Het voorgeschreven antwoordmodel wenst hier de woorden “zwaveldioxide” en “giftig” of “smog” of “luchtverontreiniging” te zien”.
Overigens is er nauwelijks zwavelvrije kerosine te koop. Dat is een misstand die snel verholpen moet worden. Zie ook Kun je zwavelvrije kerosine kopen? en Kun je zwavelvrije kerosine kopen ? (vervolg) .

Het examen citeert de NOS dat “voor een retourvlucht Amsterdam-Parijs 11000 liter frituurvet nodig is. Dat komt overeen met het afgewerkte frituurvet van 7700kg patat.” De leerlingen moeten uitrekenen dat dat overeenkomt met 51300 bakjes frites van 150 gr per stuk. Zeg dat er zowat 180 passagiers in een vliegtuig gaan, dan moeten die dus allemaal zowat 300 bakjes frites eten. Vraag is of ze dan nog in een vliegtuigstoel passen.

Het volledige examen en het correctiemodel kunnen worden opgevraagd via http://www.examenblad.nl/examen/natuur-en-scheikunde-ii-gl-en-tl/2015/vmbo-tl?topparent=vga6k854m5p9 .

De KNAW-bijeenkomst over biobrandstof en hout

De KNAW hield op 10 april 2015 het symposium “Biofuel and Wood as Energy Sources”. Daarmee reageerde de KNAW op een document van de leden Katan, Vet en Rabbinge die vonden dat er van biomassa voor energiedoeleinden weinig te verwachten viel. Zie “Het debat der
biomassaprofessoren“.
Ik heb al een artikel geschreven “Houtpellets en bosbeheer in de VS” over één van de presentaties tijdens dit symposium, die van Junginger. Die weet veel van biomassa in het algemeen, maar hij was gevraagd voor dit specifieke onderdeel.

Daarnaast waren er presentaties van de bekende energiedeskundige David MacKay, van biomassa- en landbouwdeskundige André Faaij en van Searchinger, van huis uit jurist en bekend geworden door natuurbeschermingscampagnes. Het zijn allen internationaal erkende deskundigen op hun gebied. Daarnaast had Junginger, naast zijn specifieke bos-presentatie, ook een algemeen paper over biomassa aangeleverd.
Deze ruimte is beperkt, vandaar slechts een algemene samenvatting. Eerst een plaatje uit het paper van Junginger.

Dit plaatje geeft aan wat nog beschikbaar is voor is bio-energie bij bepaalde voorwaarden, en nadat voldaan is aan de klassieke functies als voedsel voor mens en dier, timmerhout, papier en vezels. Je moet dit plaatje als volgt lezen:
– links staan enkele kengetallen. De mondiale vraag naar primaire energie in 2011 is ongeveer 550EJ, waarvan ca 55EJ voor rekening van biomassa komt.
Naar verwachting zal is de mondiale energievraag in 2050 ergens tussen de 700 en 950EJ liggen. (1EJ = 10¹⁸J = ongeveer de verbrandingswarmte van 30 miljoen m³ benzine)
– Rechts staan voorwaarden die de biomassaproductie tot een bepaald niveau beperken. Als voldaan is aan de onderste set (geen goeie grond voor energy crops, hooguit 4 miljoen km² kwaaie grond, veel vlees in het menu etc etc), dan kun je tot 100EJ energie uit biomassa komen. Enz.
Je kunt op deze manier als een soort theoretische limiet tot heel veel biomassa komen, maar die is onverantwoord.

Vervolgens worden er nadere voorwaarden gesteld zoals bescherming van bossen en wetlands, en vervolgens dat de productie van biomassa duurzaam moet zijn (wat dat ook precies moge zijn). Hoe meer voorwaarden, hoe minder productie.
Die discussie ging op 10 april niet over de onderliggende ethische principes als voedsel eerst, eerst het traditionele gebruik, bescherming van kwetsbare gebieden met veel koolstof in de grond, etc). Die zijn in elk geval in de academische wereld en bij bona fide bedrijven breed aanvaard en liggen soms al vast in keurmerken.
De maatschappelijke discussies gaan vooral wel over de praktijk van de beginselen. Hoe bona fide zijn sommige bedrijven? Wat kun je je wel en niet permitteren zonder de voedselvoorziening te schaden? Een voedselpakket met veel of weinig vlees? Wat is beschermenswaardig? De mens of de orang oetan? Enz.

Het is een combinatie van onzekerheden, waarmee men ook nog eens de toekomst wil voorspellen tot 2050. Je krijgt dus alleen maar waarschijn-
lijkheidantwoorden. Geschikt om dat in te zien is dit plaatje van Faaij:

Het biomassapotentieel, uitgedrukt als waarschijnlijkheden

Eigenlijk gaat de discussie tussen optimisten en pessimisten.
Wie in dit plaatje bovenin het lichtblauw gaat zitten (dus behoorlijk op zeker speelt) komt op ongeveer 135EJ in het jaar 2050 (15+15+40+35+30).
Faaij zelf meent dat meer kan en komt tot bijvoorbeeld 250EJ, mits mits mits.
Junginger komt in zijn paper, werkend op duurzame basis, tot tegen de 100EJ (waarbij hij de biomassabehoefte schat op 80 tot 180EJ voor energie en 15EJ voor biomaterialen).
Het IPCC-SSREN (het speciale IPCC-rapport over Renewable Energy) komt op 100 tot 300EJ op een totale primaire energievraag van zo’n 900EJ.
De recente New Lens-scenario van de Shell zitten op rond de 100EJ biomassa op rond de 900EJ totaal.

Milieugroepen als Greenpeace of Oxfam, mensen als Katan, Vet en Rabbinge, en Searchinger die tijdens het symposium dit standpunt vertegenwoordigde, horen naar mijn smaak bij de extreme pessimisten.
Op zich valt het te begrijpen dat wie actie voert tegen de palmolieplantages en het krimpende leefgebied van de orang oetan, niet de meest voor de hand liggende instantie is voor een genuanceerd verhaal over biomassa. Ik vind dit zelf ook goede acties en ik kan er vrede mee hebben dat hier de nuance niet meteen gezocht wordt.
Desalniettemin vind ik dat het standpunt soms te ver veralgemeniseerd wordt via de verschuiving dat ‘er slechte biomassateelt is’ naar dat ‘biomassateelt slecht is’. Waarna dat laatste standpunt verdedigd wordt met een inzet die grenst aan godsdienstijver.

Biomassaprojecten kunnen de biodiversiteit ook bevorderen. Dit zijn twee plaatjes, beide van de sterk verzilte delta van de Colorado-rivier:

De verzilte delta van de Colorado-rivier voor en na aanplant (Faaij)

En dit plaatje (van Junginger) is ook niet uit te vlakken:

CO2-uitstoot van hout versus fossiele bronnen

Voor mij betekent het ontwikkelen van biomassa als onderdeel van een groter plaatje vooral een combinatie van veel wetenschappelijk onderzoek en goede politiek. Ik vind dat dat bijvoorbeeld in de provinciale debatten thuishoort “Het biomassadebat op provincieniveau” .

Houtpellets en bosbeheer in de VS

De KNAW hield op 10 april 2015 het symposium “Biofuel and Wood as Energy Sources”. Daarmee reageerde de KNAW op een document van de leden Katan, Vet en Rabbinge die vonden dat er van biomassa voor
energiedoeleinden weinig te verwachten viel.
Ik heb het symposium bijgewoond en een verslag gemaakt voor de SP-politici Eric Smaling en Annemarie Mineur. Dit verhaal is een deel van dit verslag. Dat gaat specifiek over de presentatie van M.Junginger van de Universiteit van Utrecht, een expert op biomassagebied en bosbouw.
Ik heb hier eerder over geschreven. Zie “Voor de hand liggend akkoord over biomassa-bijstook in kolencentrales” en “Het debat der biomassa-professoren”.

Hoe ziet het strijdtoneel eruit en wat gebeurt er?

Pine plantations in het Zuid-oosten van de VS

Het perspectief van Amerikaanse houtvesters en EU-actievoerder is wezenlijk verschillend.
De Amerikaanse houtboer ziet hier een productiebos, dat zo’n 60 jaar geleden door de mens aangeplant is en inmiddels ongeveer 2 natuurlijke rotatieperiodes oud. Mocht er al een carbon debt geweest zijn, dan was dat 60 jaar geleden en inmiddels al lang weggewerkt.
De zaken gaan niet geweldig en als de EU subsidie betaalt om in Europa minder kolen te stoken, is dat een goede deal. Anders had hij het voor papier of timmerhout verkocht en dan was het bos ook weg geweest en had er geen Europese haan naar gekraaid. Zijn nulpunt is 60 jaar geleden.
De EU-activist ziet een volgroeid bos dat wreed gekapt wordt. Zijn regering koopt het nu en daarom is het nulpunt nu.
Dit perspectiefverschil verklaart veel.

Koolstofbalansen zijn altijd relatief
Koolstofbalansen zijn altijd ten opzichte van iets. Kijk je ten opzichte van een ideaal ontwikkeld bos? Kijk je ten opzichte van braakliggende grond? Kijk je ten opzichte van een bungalowpark? (Er zijn volgens Junginger nogal wat verstedelijkingsprojecten in de VS.)
Als de Amerikaanse houtboer zijn bos kaalgeschoren had en er een woonwijk gebouwd had, had er wederom geen Europese haan naar gekraaid.

Er zijn verschillende schalen
Katan ea klagen dat het bos kaalgeschoren wordt en dat het er wel 20 tot 100 jaar over doet om weer aan te groeien. Maar die bewering kan hergeformuleerd worden door te zeggen dat 1 tot 5% van het bos jaar-
lijks geoogst kan worden zonder verliezen op de langere termijn. Het is het verschil tussen ‘stand level’ en ‘landscape level’ (verdeel de landscape in bijv. 60 stands).

Bosbeheer is een dynamisch verhaal

De koolstofopslag in een gekapt en herplant bos

De horizontale zwarte lijn is het ongekapte bos. Dat is de 0-situatie.
Op t=0 (voor de Europeaan) of t=60 (voor de houtboer), maar in beide gevallen helemaal links, wordt het perceel gekapt. De koolstofopslag in het bos daalt met de bruine lijn (1), en die in de atmosfeer stijgt navenant. Dat zou blijvend zijn als er bijvoorbeeld een bungalowpark werd aangelegd.
Maar kort na t=0 worden er in dit scenario nieuwe boompjes geplant. Die gaan groeien en zolang ze groeien, leggen ze CO2 vast. Na de payback time (waar de paarse lijn de zwarte snijdt) hebben de nieuwe boompjes evenveel koolstof opgenomen als er in het vroegere bos zat. Vanaf dat moment is er winst t.o.v. vroeger (de referentie = het oude bos)
Je kunt ook kijken t.o.v. een hypothetisch nieuw bos, dat veel meer koolstof heeft vastgelegd dan het oude ooit had. Als de paarse lijn boven de blauwe uitkomt, worden de koolstofrechten een extra opbrengst. Hoe dit handelssysteem in de VS werkt, weet ik niet. De paarse lijn kan onbeperkt omhoog blijven lopen, als er voortdurend koolstof uit het bos gehaald wordt in een vorm die op de langere termijn geen CO₂ in de lucht brengt (bijvoorbeeld timmerhout).

Wanneer is het 'parity point' bereikt? — Wanneer is het ‘parity point’ bereikt?

Het ‘parity point’ (t.o.v. een beschermd bos) kan 1 tot enkele decennia duren, afhankelijk van de manier waarop de houtboer zijn bos runt. Dat kan hij met inzet van veel of weinig technieken doen. Dat is zijn vak.

De Nederlandse afspraken om pellets mee te stoken met kolen

Dit zijn de onlangs overeengekomen afspraken tussen de Nederlandse elektriciteitsproducenten en de milieuorganisaties ter implementatie van de biomassa-bijstook bepalingen in het Energieakkoord van sept. 2013.
Anders dan soms gedacht kan het wel degelijk zin hebben (op zijn minst tijdelijk) om biomassa uit Canada of de VS op te stoken in een Nederlandse kolencentrale, als daardoor kolen vervangen worden. Het verschil tussen biomassa en kolen kan zo groot zijn, dat het ondanks het lange afstandstransport de broeikasgasbesparing op 60-80% kan zitten. Dat hangt er vooral vanaf hoe de leverancier van de pellets zijn bosbouw inricht. Bovenstaande afspraken proberen de pellet-leveranties te beperken tot wat onder die voorwaarden valt.

Er speelt meer dan alleen broeikasgassen
Overigens pleit Junginger er voor om de discussie over bossen niet alleen maar te focussen op het koolstofverhaal. Ook biodiversiteit zou een rol moeten spelen. En het verduurzamen van de bosbouw zou een doel in eigen recht moeten worden, ongeacht de toepassing.

De Warmtebrief van Kamp

Minister Kamp heeft op 2 april 2015 een brief aan de Tweede Kamer ge-
stuurd over de toekomst van de warmtevoorziening. Deze brief is een uitvloeisel van het Energieakkoord van september 2013. Daarin zijn afspraken gemaakt over de toekomst van de warmtelevering in een tijd, waarin het gas schaarser zal gaan worden. Nu wordt ruim 90% van de warmte in Nederland duurzaam opgewekt.

Dit artikel is een vervolg op het artikel op deze site “Brabants warmteplan nodig”. Daar had ik alleen enkele korte highlights uit de brief gebruikt. In dit artikel wil ik iets dieper op de brief van Kamp ingaan.
Omdat het epistel van Kamp 28 kantjes telt, helder geschreven maar met een hoge informatiedichtheid, beperk ik mij hier tot wat relevant is voor Brabant. Het eerste wat dan opvalt, is dat Kamp bijna niets te melden heeft over Brabant. De belangwekkende ontwikkelingen zitten elders.

Kamp ziet drie soorten gebieden:
a)         (landelijk) 30% zou in 2030 een collectieve warmtevoorziening kunnen hebben (cijfer CE Delft)
b)         in dunbevolkte gebieden kunnen naast gas (al dan niet groen) ook biomassa of warmtepompen in de vraag voorzien
c)         waar veel goed geïsoleerde nieuwbouw is, kun je met warmtepompen toe en hoeft er geen warmte- of gasnet meer te zijn. Die gebieden worden dan “all electric”.
Ook in bestaande wijken kan dat gaan spelen, omdat in veel steden het gasnet aan renovatie of vervanging toe is

Hij onderscheidt drie stappen:
a) Warmtebesparing in de gebouwde omgeving, waarbij de bestaande bouw de grootste uitdaging is. 90% van de gebouwen, die er nu staan, staat er in 2050 nog steeds. “Voor grondgebonden woningen uit de jaren 1950-1970 zijn op dit moment ‘Nul op de meter-concepten’ in de maak. De provincie Brabant en de grote Brabantse steden willen in 2050 800.000 woningen in deze geest ombouwen.
b) Benutting van restwarmte in grote clusters. Het plaatje geeft aan welke dat zijn. In Brabant gaat het om industrieterrein Moerdijk. Er valt met Kamp te praten over Green deals, zeker als ook de industrie mee-
profiteert. Hij wil er ‘case by case’ een extra inpuls aan geven.

c) het kostenefficiënt produceren van hernieuwbare warmte voor de dan nog resterende vraag, zowel grootschalig als kleinschalig. Kamp noemt bodemenergie en biomassa als twee grote kanshebbers.
Kamp noemt bij bodemenergie Warmte-Koude Opslag (WKO), waarvoor momenteel het enthousiasme zo groot is dat projecten elkaar in de weg zitten. Daarnaast wil hij de middel- tot ultradiepe geothermie faciliteren.
Bij biomassa denkt Kamp aan vergisting van laagwaardige biomassavormen als mest en andere reststromen.
WKK-installaties worden op dit moment steeds minder rendabel (dat zijn installaties waar zowel elektriciteit als warmte wordt opgewekt). Het gas (waarop deze over het algemeen draaien) is te duur, de stroom te goedkoop en de CO2-boete te weinig. De brief verwacht dat er een aantal gaan sluiten.

Kamp wil voor dit alles een nieuwe Warmtewet gaan schrijven.

ECN-vinding kan bio-ethanol goedkoper maken ….

Hoewel dit mogelijk niet-chemici vreemd in de oren klinkt, bestaat cellulose geheel uit suiker (glucose). De suikermoleculen zijn aan elkaar gehaakt tot lange ketens en die vormen de basis voor veel plantenvezels. Het zijn erg stabiele polymeren, die slechts door enzymen kunnen worden teruggesplitst tot de afzonderlijke suikermolekulen. De maag van een koe of een termiet bevat bacteriën die dergelijke enzymen afscheiden en daarom kan een koe gras verteren. Ook in de bodem zitten bacteriën en schimmels die met enzymen cellulose kunnen afbreken.

Zetmeel heeft ongeveer dezelfde samenstelling als cellulose, maar de manier waarop de glucosemolekulen aan elkaar zitten is anders.
Van zetmeel is al sinds de oudheid bekend dat je er alcohol (ethanol) uit kunt stoken. Maar zetmeel (bijvoorbeeld aardappels) is ook voeding. Als men grootschalig alcohol wint uit zetmeel om dit in benzine bij te mengen (zoals de bio-ethanolwinning uit mais in de VS), concurreert dit met voedsel. Deze ‘eerste generatie’ energiewinning is om die reden erg omstreden. Deze behoedzaamheid vind ik terecht, hoewel het te ver vind gaan om al bij voorbaat alle ‘eerste generatie’-bioenergieproductie verboden te verklaren. Het moet mogelijk zijn om in afzonderlijke situaties afwegingen te maken.

Veel ethische zorgen zouden verdwijnen als men bio-energie kon maken uit materiaal dat geen voedsel is, bijvoorbeeld uit afval van de voedselproductie. Er is veel meer afval dan voedsel en dat afval bestaat voor een groot deel uit cellulose. Vandaar dat er overal ter wereld gezocht wordt naar methoden om op een betrouwbare en betaalbare wijze cellulose terug te splitsen tot glucose. Vorig jaar heeft een dochteronderneming van de DSM in de VS een fabriek geopend die deze taak (naar eigen zeggen) op commerciële wijze uitvoert.
Zie http://www.dsm.com/corporate/media/informationcenter-news/2014/09/29-14-first-commercial-scale-cellulosic-ethanol-plant-in-the-united-states-open-for-business.html

Op 16 april 2015 bracht het Energieonderzoek Centrum Nederland (ECN) een persbericht uit dat het een procedé had ontwikkeld dat de afbraak van cellulose uit plantaardig materiaal goedkoper kan maken. Het werkt vooral goed met niet-houtig materiaal als bijvoorbeeld stro. De grootste kostenpost in de behandeling wordt gevormd door de enzymen. Door de ECN-aanpak kunnen die efficiënter worden ingezet. Dat scheelt (volgens ECN) uiteindelijk 10 tot 15 cent per liter biobrandstof.
Zie https://www.ecn.nl/nl/nieuws/item/uitvinding-ecn-maakt-biobrandstof-goedkoper-1/
ECN probeert nu deze methode bij ondernemingen op dit gebied aan de man te brengen.

…. maar behoedzaamheid toch op zijn plaats

Hoewel ik dit soort ontwikkelingen in principe positief beoordeel, vind ik ze toch reden tot bezinning. Cellulose wordt nu ook gebruikt. De stof stapelt zich niet in eindeloze afvalbergen op.

Op de eerste plaats wordt cellulose nu teruggebracht in de bodem om humus te vormen. Die toepassing moet doorgaan, waarbij de vraag is het hoeveelste deel van de cellulose daarvoor nodig is. Ik deel de mening niet van sommige milieuorganisaties dat dat deel al bij voorbaat 100% moet zijn, maar de vraag verdient wel een serieuze overweging. Zeker als het de bedoeling van de Brabantse landbouw is (zoals uitgesproken op de Ruwenberg-conferentie) om kringlopen te gaan sluiten op het niveau van Noord-West Europa.

Daarnaast worden cellulose en verwante stoffen als hemicellulose en lignine verbrand voor de energieproductie, bijvoorbeeld in kolencentrales en stadsverwarmingen.
Milieuorganisaties die vinden dat 100% van de cellulose terug de bodem in moet, vinden dus per definitie dat 0% in de stadsverwarming mag. Ik deel de absoluutheid van deze mening niet, maar ik vind de vraag (opnieuw) wel een serieuze overweging waard.

Een Brabantse biomassa ‘grand design’ nodig

Er bestaat bij sommigen de dringende behoefte om discussies te eindigen voor ze begonnen zijn door met een ethisch principe te starten. De SP stelt bijvoorbeeld 1) mensvoeding 2) diervoeding 3) bodemvruchtbaarheid 4) groene chemie 5) verbranden. Zoiets heet het cascade-
ringsprincipe. Ook andere organisaties werken daarmee, soms in eigen varianten.

Dit werkveld vraagt inderdaad om ethische oordelen. Alleen moeten die, naar mijn smaak, op het eind van het denkproces worden uitgesproken en niet aan het begin. De ethische oordelen moeten in concrete situaties worden uitgesproken. Clichées zijn onvoldoende.

Bij het cellulose-verhaal zie ik bijvoorbeeld geen duidelijk verschil tussen 4) en 5). Je kunt van alles met bio-ethanol, maar de bulk van het product wordt bijgemengd met benzine en dus verbrand. Met bio-ethanol kun je auto’s laten rijden en met verbranden elektriciteit en warmte voor huishoudens maken. Ik zie niet in waarom het eerste principieel meerwaarde heeft boven het laatste. Het laatste bespaart gas en daar kun je chemisch ook van alles mee doen.

Dit even terzijde: ik vind zelf bodemvruchtbaarheid belangrijker dan diervoeding. Liever minder dieren dan een verprutste bodem.

Wat eigenlijk nodig is, is een soort alomvattend plan hoe je met biomassa wilt omgaan. Dat vraagt noodgedwongen om een territoriale afbakening. Daarvoor lijkt mij de provinciale schaal, eventueel onderverdeeld, in praktijk de meest logische. Wat er zou moeten komen is een soort “grand design” van de omgang met biomassa in Brabant.

Het Brabants Energie Akkoord: een goed idee, maar het had een betere uitwerking verdiend

Wie en wie niet?
De BMF, BZW, ZLTO, de VBEC, de gebouwde omgeving (o.a. de steden, woningbouwverenigingen, Spark Campus, Bouwend Nederland, Uneto-VNI) en Tilburg en Eindhoven Unbiversiteit zijn initiatiefemers tot het op 20 maart 2015 uitgebrachte Brabants Energie Akkoord (BEA). De coördinatie ervan werd verzorgd door de SER Brabant.

Een aantal belangrijke strategische partners, niet zelf initiefnemers, hebben zich gecommitteerd: Brainport Development, Biobased Delta, de HBO-instellingen, de ROC’s, Enexis, de energiebedrijven en de waterschappen.

Inhoudelijk afwezig is de provincie. Die figureert slechts als aandeelhouder van Enexis en als middenbestuur dat het proces moet faciliteren en stimuleren (dus als flappentap en om de regels te versoepelen). Ik vind deze inhoudelijke afwezigheid typisch.
Ik deel de mening van de initiatiefnemers, dat de provincie bij de komende coalitieonderhandelingen een passende verhouding tot het BEA moet definieren.

De compositie
BEA wekt de indruk inderhaast geschreven te zijn en het zou baat gehad hebben bij een betere eindredactie.
Het geheel bestaat uit een ‘overall’ inleiding; daarna drie aparte ‘versnellingspaden’ over de gebouwde omgeving, de industrie, en de landbouw; dan een verzameling nog uit te werken ideeën op de langere termijn; en vervolgens een paragraaf ‘randvoorwaarden’ en ‘werkgelegenheid’.
Tenslotte volgt nog een ‘borgingscommissie’ die monitort en afstemt. Ik zie geen duidelijk gedefinieerde juridische status, geen geschillenregeling en geen doorzettingsmacht.

Het probleem is dat er geen duidelijke koppeling is tussen de versnellingspaden enerzijds en het ‘overall-deel’ anderzijds. De doelstelling van 14% duurzaam in 2020 staat in het overall-deel, en de middelen in de versnellingspaden. Maar “de twain don’t meet” . De vraag is nu waar men zich op moet richten.

De 14% – ambitie
Wat zich het meest leent als ‘overall-ambitie’ is fig.2 en de 1,5% besparing per jaar op het Finale Energetisch Verbruik (FEV). Die zijn het best analyseerbaar. De ‘onduidelijke koppeling’ betekent dat gedachten uit de versnellingspaden niet terug te rekenen zijn tot de 1,5% of tot het plaatje. Soms zijn ze zelfs strijdig: het volzetten van de industriedaken bijvoorbeeld met panelen levert al meer op dan wat er ‘overall’ aan zonne-energie in het plaatje voorzien is.

De grafiek in 2020 haalt de 14% niet. Mogelijk komt dat omdat het plaatje de besparing inbouwt zonder dat te vermelden. Het percentage is t.o.v. het FEV in 2014 van 312PJ, maar zes jaar verder is daar 9% van af. Als dat de bedoeling is, klopt het ongeveer.
Het FEV is overigens maar een deel van het geheel. De totale Primair Brabants Verbruik PBV is ongeveer anderhalf keer groter. De rest gaat op aan afvalwarmte en in producten opgeslagen energie. Hierover spreekt het BEA niet.

De samenstelling van het duurzame pakket
Als je met een liniaal in het plaatje gaat meten, krijg je 3,1PJ windenergie; 1,3PJ zonne-energie; 1,3PJ geothermie/WKO; 4,1PJ afvalverbranding en 28PJ energie uit biomassa.
Ik vind hierin 1,3PJ zonne-energie onwaarschijnlijk weinig (er kan veel meer) en 28PJ biomassa gevaarlijk veel. De rest kan kloppen of kan ik nu niet beoordelen.
Wat betreft biomassa. In het artikel “Het Bodem Anders – congres” en “Brabantse energiebalansen…” heb ik hieraan al aandacht besteed. 28PJ per jaar is zoveel (zelfs als je de meestook in de Amercentrale aftrekt, rond de 2PJ), dat je zo ongeveer alles wat los en vast zit moet vergisten of verbranden, en dat Brabant een probleem krijgt met de bodemkwaliteit. Of heel veel biomassa moet geïmporteerd worden, wat in strijd lijkt met het “sluiten van de kringlopen op de schaal van Noord-West Europa” (Ruwenberg-conferentie).
Ik adviseer om van het hele landbouw- en biomassaprobleem een integraal verhaal te maken op basis van wetenschappelijke studie.

Het versnellingspad ‘Gebouwde omgeving’
Dat is een goed verhaal. Doel is om in 2050 800.000 Brabantse woningen energieneutraal gemaakt te hebben, waarvan zo’n 30.000 t/m 2020. Om de enormiteit van de verduurzamingstaak nog eens te verduidelijken: als het programma straks op volle kracht draait, betekent dat 100 woningen energieneutraal maken per werkdag. Er hoort een kostenschatting bij, waarvan de invulling nog niet geregeld is. Er hoort ook veel werkgelegenheid bij.

Het versnellingspad ‘Industrie en overig bedrijfsleven’
Dat bevat losse ideeën, waarvan enkele beoordeelbaar zijn, bijvoorbeeld het volzetten van alle industriedaken met panelen (overigens geen 170km², maar 17km² ). Dat is goed voor 8PJ/jaar.
De gedachte om de handhaving en monitoring van publieke wetgeving als de PAS voor de industrie bij de overheid weg te halen, zoals voorgesteld, moet worden afgewezen.

Het versnellingspad ‘Landbouw’
Daarin staan een aantal interessante gedachten, waarvan de consequenties echter zo groot zijn dat ze eerst verder uitgewerkt moeten worden. De vraag is of alle ambities gelijktijdig uitvoerbaar zijn. Zo niet, dan moeten er keuzes gemaakt worden en dat wordt nog een zware bevalling.
De ZLTO laten deelnemen in windenergieprojecten, zoals gevraagd, lijkt uitvoerbaar. Dat die projecten in de eigen omgeving moeten liggen, lijkt me soms vragen om problemen. Ik vind het ruimtelijk ordening-beleid van de provincie hier leidend. Bovendien is de nabijheid nergens goed voor, behalve voor het gevoel van belanghebbenden (en het anti-gevoel van de rest). Elders produceren de turbines ook stroom.

Het klimaatfonds
Dat is een soort bonus-malus regeling voor CO₂-lozingen en besparings-
projecten op Brabantse schaal. De provincie zou daar bijvoorbeeld een startbedrag in kunnen stoppen. Ik zou er zelf voor kiezen om op
pilotschaal te beginnen en na twee jaar te evalueren. Er zouden ook wel eens wat haken en ogen aan kunnen zitten. Aan de andere kant is het een prachtig instrument voor energiecoöperaties.

Brabantse energiebalansen en de vertaling van het SER-akkoord naar Brabant (vs2)

Het kan geen kwaad om discussies over duurzame energie in onze provincie te voeden met cijfers over de Brabantse energiebelans. Als regel ontbreekt het daaraan wanneer mensen meningen debiteren over biomassa of zonne-energie.
Ik beperk mij in dit artikel tot een schatting van energiehoeveelheden in Brabant. Ik zal in een apart artikel ingaan op wat ik van het (recent verschenen) Brabants Energie Akkoord vind.

Begripsomschrijvingen en de nationale getallen

Dit is de Energiebalans van Nederland in 2013 (Compendium voor de Leefomgeving)

Ik zal de CBS-balans uit 2006 gebruiken om eerst de begrippen uit te leggen.

Eerst even wat een PJ is. Dat is een eenheid van energie (10¹⁵J, oftewel ongeveer 278 miljoen kWh).

Het is handig om Nederland (cq Brabant) als een ‘black box’ te zien. Ik tel alleen mee wat de black box in gaat (in de vorm van gas, kolen, wind, etc), dus geen export en doorvoer. Dit heet het Primair Binnenlands Verbruik (PBV). In 2006 was dat 3233PJ en hierboven in 2013 is het 3255PJ.

In de black box wordt de inkomende energie omgezet (bijv. in elektrische energie+warmte) en herverdeeld over drie hoofdbestemmingen.
Hoofdbestemming één zijn de eindverbruikers (huizen, kantoren, auto’s etc). Die energie wordt gemeten met gas- of kWh-meters of hoeveelheden benzine etc. Dit heet het Finaal Energetisch Verbruik (FEV). In 2006 bedroeg deze post 2172PJ (67% van het PBV).
Hoofdbestemming twee bestaat uit producten, voor de vervaardiging waarvan energie nodig is (bijv. plastic of aluminium). Deze “onzichtbare” energie heet het finaal niet-energetisch gebruik (FNEV). In 2006 bedroeg dit 579PJ (idem 18%).
Hoofd’bestemming’ drie is afvalwarmte (AW). Warmte wordt zowel bedoeld geproduceerd (bijv. in CV-installaties en stadsverwarmingssystemen) als onbedoeld (bijvoorbeeld in motoren). Warmte die geloosd wordt zonder eerst een nuttige bestemming gepasseerd te zijn, heet afvalwarmte AW. In 2006 was dat op nationale schaal 482PJ (idem 15%).

Nu geldt: PBV = FEV + FNEV + AW.
In 2006 betekent dat 3233PJ = 2172 + 579 + 482 , oftewel 100% = 67% + 18% + 15%.
In 2013 betekent dat 3255PJ = 2166 + 648 + 441 (Comp. Leefomg.)

In het Nationale SER Energie Akkoord staat een jaarlijks percentage besparing, namelijk 1,5% van het Finaal Energetisch Gebruik (FEV) (in 2006 zou dat dus van 2172PJ geweest zijn). Ik schat in dat je dan ook 1,5% op het PBV moet besparen.
Bij het percentage duurzame energie (14% in 2020, 16% in 2023) staat er in het SER-akkoord niet bij van wat dit een percentage is. Logisch is om ook hier het Primair Binnenlands Verbruik (PBV) te nemen (in 2006 dus van 3233PJ).

De Brabantse getallen
Het is moeilijker om Brabantse getallen te vinden dan nationale.
De TELOS-studie ‘Energiek Brabant’ ( Energiek_Brabant_2040_scenario ,2006) noemt getallen. Je kunt ook redeneren dat de Brabantse bevolking 15% van de Nederlandse is en aannemen dat de verdeling 100/67/18/15 ongeveer dezelfde blijft. Deze twee methodes komen in 2006 redelijk op hetzelfde neer. Dit leidt tot
In 2006 is in Brabant 485PJ = 325 + 87 + 73
In 2013 is in Brabant 488PJ = 325 + 97 + 66

Als naar analogie van het nationale SER-Energieakkoord ook in Brabant jaarlijks 1,5% van 488PJ bespaard moet worden (jaarlijks ca 7PJ) tussen 1 jan 2014 en 1 jan 2020, dan geldt:
In 2020 is in Brabant 444PJ = analoog verdeeld

Het Telos-rapport haalt de besparing van 1,5%/y overigens niet. Wat je o.a. mist is een bespreking van het nuttig gebruiken van tot dan toe onnuttige warmte.

De duurzame energie-taakstelling voor 2020
Volgens Telos was in 2006 29PJ duurzaam (15 biomassa, 8 afval, 6 de rest). 29PJ is 6,0% van 485PJ .
Volgens het SER-akkoord moet in 2020 14% van 444PJ duurzaam zijn, dat is 62PJ.

Dus t.o.v. 2006 moet de hoeveelheid duurzame energie in Brabant stijgen van 29PJ naar 62PJ, dus met 33PJ.

Hiervan zal windenergie na realisatie van de 470 MW – taakstelling in 2020 3,1PJ leveren. Dit was 0,3PJ in 2006, dus een bijdrage van 2,8PJ aan de taakstelling.

Het Telos-rapport (blz 66) verwacht dat 8,4PJ door verbranding van afval gerealiseerd kan worden, waarvan ca 8PJ in 2006 al benut werd. Dus een bijdrage van 0,4PJ aan de taakstelling.
Zo ook verwacht dit rapport dat er een realistische taakstelling is van 21,6PJ beschikbaar is voor de gezamenlijke vormen van biomassa, waarvan in 2006 al 15PJ benut werd. Dus een bijdrage aan de taakstelling van 6,6PJ.

Van de overige energievormen in Brabant levert alleen de zon een substantiële bijdrage. Dus moet de zon in 2020 ongeveer 23PJ meer leveren (33-2,8-0,4-6,6) dan in 2006 en in 2006 was het bedrag ongeveer 1PJ.

Wat kan de zon in Brabant?
Een ECN-studie uit 2004 ( potentials and costs for renewable electricity production_ECN_feb2004 ) citeert een IEA-studie uit 2001, die taxeert dat voor Nederland als geheel 357km² effectief dakoppervlak de meest realistische waarde is. Voor Brabant, 15% van Nederland, betekent dat 54km² dak. Volledige benutting hiervan bij de huidige PV-panelen, die bij een rendement van 16% 15W/m² jaargemiddeld leveren, leidt tot ca 25PJ per jaar.
Zou men dezelfde oppervlakte volzetten met zonneboilers, dan geeft dat (bij 1,5PJ/km²*y) ongeveer 80PJ in de minder nuttige warmtevorm. Men kan spelen met combinaties van beide technieken.

Conclusie
Het bovenstaande is een redelijke orde van grootte – schatting. De slotsom is dat de taakstelling voor duurzame energie in 2020 gehaald kan worden als men de nogal drastische gevolgen accepteert: volledige uitvoering van het windprogramma, een flink deel van wat organisch is verbranden of vergisten, en elk dak dat maar een beetje de goede kant op wijst volzetten met boilers of panelen. De berekening biedt namelijk weinig reserve.

Het lijkt verstandig om reservemogelijkheden te verzinnen. Dat lukt alleen bij zonne-energie. Ik zie twee uitwijkmogelijkheden:

Hopen op een hoger rendement van zonnepanelen. Dat zal ongetwijfeld gaan gebeuren, maar de vraag is of het voor 2020 al in praktisch haalbare en betaalbare hoeveelheden gaat lukken
Zonnepanelen ontkoppelen van de gebouwde omgeving en ze in het weiland neerzetten, eventueel in combinatie met windturbines. Ik heb hiervoor wel ideeën, waarover later meer.

Let wel dat het in dit verhaal steeds om jaargemiddeldes gaat. De waarden van moment tot moment kunnen geheel anders zijn. Vroeg of laat worden er extra maatregelen nodig om het elektriciteitsnet beter te beheersen. Dat is stof voor een ander artikel.

Het Bodem Anders – congres en de Brabantse landbouw

Ik ben naar het Bodem Anders – congres geweest. Dat was georganiseerd door de organisatie Voedsel Anders-netwerk en de BMF en de Stichting Down2Earth. Op donderdag 19 maart 2015 was er een velddag, op
vrijdag een lezingendag.

Er is alle reden om aandacht te besteden aan de bodem. Niet voor niets heeft de Food and Agriculture Organisation (FAO) van de VN 2015 uitgeroepen tot jaar van de bodem.
Ik had er dan ook een fietstocht naar Biezemortel voor over (een onbereikbare uithoek van Brabant) om op de velddag aanwezig te zijn (heen en terug de wind tegen – je moet wat over hebben voor de waarheid).

Niet helemaal mijn wereld ……
Ik ga bewust naar congressen als deze om mijn blikveld te verruimen, maar het is niet helemaal mijn wereld. Ik voel me er thuis als een atheïst tussen de Jehovah’s. Een flink deel van de doelgroep bestaat uit holistisch denkende gelovigen, maar ik ben geen holist. Er hangt mij teveel een Rudolf Steiner-mystiek.

Ik geloof als overtuigd reductionist in randomized dubbel blind – onderzoek en statistiek. De medische wetenschap bijvoorbeeld is daar ook groot mee geworden. Het menselijk lichaam is ook complex en hangt met allerlei ingewikkelde verbanden aan elkaar. En als ze wetenschappelijk darmbacteriën kunnen onderzoeken, kunnen ze dat ook met bodembacteriën.

De energie-workshop donderdag bevatte tenenkrommende prietpraat met aperte onjuistheden. De praktijkexcursies waren redelijk tot goed, met als toppers een gesprek de Stichting Duinboeren (bedoeld worden de Loonse en Drunense Duinen) over bodembeheer nabij natuurgebieden, en een rondleiding bij Van Iersel Compost.
Zoals altijd heeft de praktijk een heilzaam disciplinerende werking. Van Iersel kent zijn processen en kon bijvoorbeeld zeggen welke schimmels er in zijn schimmeldominante compost zaten (een vel papier vol ter grootte van een deur in kleine lettertjes).

Van de lezingen op vrijdag spraken mij de eerste twee aan, evenals de workshop van Bosser.

De eerste was van ZLTO-voorzitter Huijbers. Generieke modellen konden de bodem niet goed omschrijven, omdat die tot op perceelniveau anders kon zijn. Het is een levend organisme. Dat vraagt generaties lang vakmanschap. De ZLTO had een paar duizend leden bereikt met bodemsessies.
Hij merkte op dat de overdosis mineralen in het verleden wel eens kon gaan omslaan in een onderdosis aan organische stof. De vraag is in
hoeverre je koolstof moet verbranden, en in hoeverre je die koolstof in de bodem moet vastleggen door een meer circulaire koolstofbalans. Dat kan ook een klimaatadaptatie zijn. “De bodem is van ons allemaal” en “De regeneratie van de bodem moet versneld worden”.

Wim van der Putten (Wageningen NIOO, oprichter van het Wageningen Centre for Soil Ecology (CSE; http://www.soilecology.eu/ ) bracht een vergelijkbare boodschap die samengevat kan worden met dat wat het tropisch regenwoud boven de grond is, oud grasland onder de grond is. Dat wij dat niet zien is “omdat wij op dit gebied in een permanente zonsverduistering leven” (er was er net een aan de gang).

De derde lezing van Volkert Engelsman (“Een groenteboer uit Waddinxveen” naar eigen zeggen) bevatte veel van wat mij tegenstaat: weidse oratorische vergezichten zonder navenante diepgang, suggesties van verbanden die op geen manier hard gemaakt werden). Teveel
goeroe-achtig.

De workshop van akkerbouwer Bosser (met een zeven gewassen-rotatiesysteem) was leerzaam en toonde opnieuw de disciplinerende
werking van de praktijk aan.

……. maar enig begrip is op zijn plaats
Nu is goed bodemvruchtbaarheidsonderzoek inderdaad moeilijk. Net als bij voedingsonderzoek is het moeilijk individuele aspecten in een netwerk te isoleren. Het is lastig experimenteren. Maar tussen de
bewering dat een wetenschappelijk onderzoek in praktijk moeilijk is, en de bewering dat wetenschappelijk onderzoek principieel bij voorbaat onmogelijk is, gaapt een diepe kloof.

Ook moet erkend worden dat in de afgelopen decennia het paradigma van de industriële landbouw sterk geweest is. In extreme vorm is de bodem daarin eigenlijk een substraat waaraan chemische voeding wordt toegevoegd. Nu lukt dat misschien met kamerplanten op hydroculture en aardbeien op steenwol in kassen, maar niet op duizenden km² volle grondteelt. Ik heb hier niet veel verstand van, maar op zijn minst lijkt het me onpraktisch om 50 hectare suikerbieten in steenwol te kweken. Dat kan in praktijk toch alleen maar in echte grond.
Ik vind in dit verband de woorden van de ZLTO-voorzitter betekenisvol.

Tenslotte
Voor zover mijn bescheiden opinies wat waard zijn: ik verwacht dat in de komende jaren verschillende problemen aspecten zullen blijken van één groot verzamelprobleem dat in zijn geheel behandeld moet worden. Een schets:
–           Het recente Energie Akkoord van de Brabantse SER ( BrabantsEnergieakkoord_2015 ) wil voor het behalen van de 14% – doelstelling in 2020 per jaar 28PJ van biologische herkomst van het land halen
–           Het Telos-rapport van 2008 ( Telos_Energiek_Brabant_2040_scenario)noemt als realistisch getal 21,6PJ voor 2040. Dan wordt alle mest vergist en alle andere organische afval op enige manier voor energie gebruikt. Wil men meer, dan moet men energiegewassen gaan kweken
–           Er een Green Tech Campus is, die in West-Brabant chemie gaat doen met suikerbieten
–           Er gaat dus waarschijnlijk minder koolstof terug de bodem in
–           Er is nu al ongerustheid over de bodemvruchtbaarheid
–           Het klimaat is gebaat bij meer koolstof in de grond

Het komt mij voor dat knappe wetenschappelijke koppen hier diep over moeten gaan nadenken. Ik spreek hier niet meteen een principe uit, maar het lijkt mij dat hier toch op zijn minst sprake is van een behoorlijk optimalisatieprobleem.

Ik vind dat dit politieke aandacht verdient.