Biogas

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Voorbeeld van een installatie voor de productie van biogas
Biogascentrale EcoZathe in Leeuwarden

Biogas is een gasmengsel dat ontstaat als gevolg van biologische enzymatische processen. De hoofdbestanddelen van biogas zijn methaan en koolstofdioxide. Het gas ontstaat als gevolg van vergisting (een anaeroob proces) van organisch materiaal zoals mest, rioolslib, actief slib of gestort huisvuil. In het laatste geval spreken we van stortgas. Als restproduct blijft digestaat over (het natte eindproduct). Een voorbeeld van een biogas dat op natuurlijke wijze ontstaat is moerasgas. Vanwege de biologische oorsprong is biogas een duurzame energiebron. Het gebruik van (gereinigd) biogas wordt daarnaast aangemoedigd vanwege de gunstige verbrandingseigenschappen van methaan. Ook kan door gebruik van het biogas het vrijkomen van methaan (een sterk broeikasgas) worden beperkt. Tegenwoordig wordt in ontwikkelde landen steeds meer biogas gebruikt van zowel afvalwaterzuiveringen als afvalstortplaatsen. In Nederland en België is dit algemeen gangbaar.

Door reiniging van biogas kan de kwaliteit van het biogas worden verbeterd (met name door verwijdering van water en waterstofsulfide). Een toepassing vindt bijvoorbeeld plaats in warmtekrachtcentrales en als autobrandstof (vergelijkbaar met CNG). In Nederland wordt biogas opgewaardeerd tot groen gas en bijgemengd in het aardgasnet. In dat geval is ook verwijdering van het grootste deel van het aanwezige koolstofdioxide noodzakelijk om een voldoende hoge verbrandingswaarde te halen. Recent staat ook het maken van lng van biogas in de belangstelling. De lng is dan bedoeld als transportbrandstof voor zware voertuigen.

Toepassingen in Nederland[bewerken]

In Nederland nam de vergisting van mest toe als gevolg van de zogenoemde MEP-subsidie. Door afschaffing van deze subsidie door Balkenende III kwamen de meeste initiatieven echter in de ijskast te liggen. In 2008 is de MEP opgevolgd door de Stimuleringsregeling duurzame energieproductie (SDE). De SDE kent een opsplitsing op basis van verschillende typen installatie. Biogasproductie uit GFT en rioolslib kwam dankzij de SDE in 2008 weer op gang, maar door een te lage vergoeding bleef de productie uit mest stilliggen. In juni 2006 waren er in Nederland zo'n 30 agrarische biogasinstallaties. Het door mestvergisting geproduceerde biogas wordt over het algemeen gebruikt in een warmtekrachtcentrale. Eén biogasinstallatie van een boerenbedrijf kan tussen de 300 en 500 gezinnen van elektriciteit voorzien. In veehouderijen wordt bij mestvergisting soms ook plantaardig materiaal toegevoegd om het vergistingsproces te verbeteren (covergisting).

Toepassingen in België[bewerken]

In België stagneert vergisting door vermindering van ondersteuningsmaatregelen. Er zijn onder andere installatie op sites in Leuven (Interbrew), Dendermonde (Oudegem Papier), Ardooie (Unifrost), Wevelgem (Alpro), Quévy (Vanheede). In 2013 werken er in Vlaanderen 40 biogasinstallaties[1]. Samen zijn ze op jaarbasis goed voor een totaal elektrisch vermogen van 95 megawatt en verwerken ze 2.234.000 ton/jaar.

Naast de 40 werkende biogasinstallaties zijn er op dit ogenblik nog 48 andere installaties vergund. Die verkeren nog in de studiefase, zijn in aanbouw of liggen om vooral economische redenen stil. België wil binnen 10 jaar 13% van alle geproduceerde energie uit hernieuwbare bronnen halen (bron: VILT).

Toepassingen in andere landen[bewerken]

Binnen Europa is met name Duitsland een voorloper op het gebied van de toepassing van biogasinstallaties. Op boerderijschaal en grotere schaal staan er reeds duizenden installaties. Met name tussen 2003 en 2008 zijn veel installaties gerealiseerd. Het merendeel zijn installaties met een vermogen van 500 kW. Dit door de subsidiestructuur die in Duitsland gehanteerd wordt. Kleinere installaties krijgen hierbij een hogere vergoeding per kWh dan grotere installaties. Veel investeerders hebben dit probleem omzeild door meerdere 500 kW installaties bij elkaar te plaatsen zoals bijvoorbeeld in Penkun bij de Poolse grens waar 40 installaties van 500 kW bij elkaar geplaatst zijn.

In Denemarken is vooral in de jaren negentig van de 20e eeuw een groot aantal centrale biogasinstallaties gerealiseerd. Doel hierbij was om de energievoorziening onafhankelijker te maken van de fossiele brandstoffen. De meeste installaties zijn aangesloten op een warmtenet waardoor niet alleen de elektriciteit nuttig wordt gebruikt maar ook de warmte.

In veel ontwikkelingslanden is biogas een goed alternatief voor dure elektriciteit of houtskool (zorgt mede voor ontbossing). Een aantal dieren en een biogastank met een diameter van één tot enkele meters kan een goed alternatief zijn om aan energie te komen. Eigen ontlasting is ook bruikbaar. Het gas kan bijvoorbeeld gebruikt worden om op te koken. In 2007 heeft een biogasproject van de Stichting Nederlandse Vrijwilligers (SNV) in Vietnam de Energy Globe Award gewonnen. Ongeveer 25.000 Vietnamese gezinnen zijn voorzien in energie voor koken, verlichting en toilet.

Synthese[bewerken]

Typische samenstelling van biogas[2]
Product Molecuulformule  %
Methaan CH4 60 (30-80)
Koolstofdioxide CO2 35
Waterstofsulfide H2S 0–2
Ammoniak NH3 0–2
Waterdamp H2O 0–2

Biogas kan geproduceerd worden in verschillende processen, zoals:

  • Vergistingsinstallaties (mest, energiemais, slib-vergisters bij rioolwaterzuiveringsinstallaties, ... )
  • Anaerobe waterzuivering
  • Industriële vergisting van onder andere supermarktafval, horeca-afval en andere industriële reststromen

Voor de productie van biogas worden in de meeste gevallen dan ook de volgende grondstoffen gebruikt:

Groen gas[bewerken]

Groen gas staat voor methaanhoudend gas dat is geproduceerd uit biomassa en kan dienen als alternatief voor aardgas. Groen gas kan worden geproduceerd via:

De synthetische processen zijn nog niet marktrijp, vandaar dat op korte termijn vooral over biogas wordt gesproken. Biogas wordt tot nog toe hoofdzakelijk gebruikt voor elektriciteitsproductie. Als de restwarmte niet goed benut kan worden is dat echter niet de optimale oplossing. Vandaar dat de overheid er naar streeft groen gas bij te mengen in het normale aardgasdistributienet. Voor biogas betekent dit dat het eerst in zuiverheid en energiewaarde moet worden opgewaardeerd, zodat die overeenkomen met de waarden voor aardgas. Vanaf 1 januari 2008 kan voor de productie van groen gas subsidie worden gekregen via de Stimuleringsregeling Duurzame Energieproductie (SDE).

Vanuit de Energietransitie is er een werkgroep Groen Gas opgezet (binnen het Platform Nieuw Gas) welke met plannen komt om groen gas te stimuleren. Op 19 december 2007 heeft deze werkgroep haar rapport "Vol gas vooruit" [3] aangeboden aan de minister van Economische Zaken. In Nederland kan over twaalf jaar 8 tot 12 procent van het aardgas worden vervangen door ‘groen gas', en in het jaar 2050 kan dit zijn opgelopen tot 50 procent. Om productie van ‘groen gas’ op termijn zonder subsidie rendabel te maken, moet die op enige schaal tot stand worden gebracht. Bovendien moet de productie voldoen aan criteria rond duurzaamheid. Op korte termijn kan ‘groen gas’ ingezet worden om voertuigen te laten rijden in de buurt van vergistingsinstallaties. Op een aantal plaatsen wordt al ‘groen gas’ ingevoerd in het regionale aardgasdistributienet. Volgens de werkgroep moeten belemmeringen worden weggenomen om hierbij alle betrokken partijen goed te laten samenwerken. Om de productie van Groen Gas flink op te voeren is naast biogas ook SNG nodig. Hiervoor is het noodzakelijk dat het onderzoek naar vergassing van biomassa op gang komt.

Start van de Nederlandse markt voor groen gas[bewerken]

Op 1 juli 2009 ging in Nederland de markt voor groen gas van start. Op die dag reikte minister Maria van der Hoeven de eerste certificaten uit aan drie producenten van groen gas. [4] De groengascertificaten worden uitgegeven door certificeringsbedrijf Vertogas.

Het groene gas wordt bijgemengd in het gewone gasnet en de eindgebruiker merkt verder geen verschil.

Er zijn ook problemen: In Duitsland, België en in Nederland hebben zich al bijzonder veel calamiteiten voorgedaan door biogasinstallaties. Zo zijn er in Duitsland en België al doden gevallen en in Nederland is ook een geval bekend. Calamiteiten in de zin van ontsnapte gaswolken die voor gezondheidsproblemen zorgen voor omwonenden zijn er ook te vermelden. Vanwege het risico van een hoog waterstofsulfide gehalte is het belangrijk dat de materialen die gebruikt worden in de vergisters niet te veel zwavel bevatten. Als dat toch het geval is, moet het teveel aan zwavelwaterstof verantwoord worden verwijderd. De trend is dat biogasinstallaties steeds groter worden en de installaties ingewikkelder. Hierdoor worden ook de risico’s groter. Zo stelt het RIVM in rapporten vast. Omdat de biogasinstallaties groter en groter moeten worden om rendabeler te zijn en deze vaak bij boeren naast en op het erf staan stuit dit op veel weerstand in de omgeving waar deze installaties staan en moeten komen. De lokale landelijke wegen zijn vaak niet adequaat uitgerust op het vele zware vrachtverkeer dat stoffen moet aan-en afvoeren naar en van de vergisters. Vaak betreft de aan-en afvoer, procentueel gezien, het merendeel van alle te verwerken stoffen. Daarom is het zaak dat grote biogasinstallaties op daarvoor geschikte locaties, zoals op een industrieterrein, geplaatst worden alwaar het risico voor de lokale omgeving op onveilige (verkeers) situaties en dus op calamiteiten verkleind wordt. Ook speelt aantasting van natuur-en landschappelijk waarden van de omgeving een belangrijke rol. Op een industriegebied kunnen gasinstallaties verantwoord uitgebreid/vergroot worden waardoor het rendement en de grote bedragen aan subsidies beter benut kunnen worden. De vraag moet gesteld worden of het versnipperd plaatsen van deze gasinstallaties in Nederland wel zo wenselijk zijn. Tevens verwordt de boer in deze tot gasoperator.

Klimaatgecompenseerd gas[bewerken]

De term "groen gas" wordt ook als marketingterm gebruikt door energiebedrijven. Hiermee wordt aardgas bedoeld waarbij het energiebedrijf ervoor zorgt dat de CO2-uitstoot volledig wordt gecompenseerd en niet bijdraagt aan het broeikaseffect. Men spreekt daarom ook wel van "klimaatgecompenseerd gas". Zo kan de CO2-productie bij verbranding, gecompenseerd worden door elders in de wereld bomen te planten, die het gas opnemen. Een andere methode is het gebruik van in het Kyoto-protocol geschapen mogelijkheid om CO2-certificaten te kopen, waardoor de CO2-uitstoot van groen aardgas elders in de wereld middels beschermende maatregelen wordt gecompenseerd. Deze CO2-certificaten worden onder toezicht van de Verenigde Naties[5] uitgegeven.

Zie ook[bewerken]

Externe links[bewerken]

Bronnen, noten en/of referenties