In de stroomdossiers legt WISE uit hoe het precies zit met groene stroom en grijze stroom. In dit dossier antwoord op de vraag of elektriciteit geproduceerd door het vergisten van biomassa groene stroom is.
Welk deel van onze elektriciteit wordt opgewekt met vergisting van biomassa?
Bij de vergisting van biomassa ontstaat biogas. In 2019 werd in Nederland met dit biogas bijna 1 TWh (1 miljard kWh) aan elektriciteit opgewekt, dat is minder dan één procent van de totale Nederlandse elektriciteitsproductie (114 TWh). Het grootste deel hiervan werd opgewekt met biogas uit de co-vergisting van mest (zie de tabel hieronder) (CBS Statline, 2020).
Biogas uit de vergisting van biomassa
Wanneer dierlijke mest en rioolslib worden verwarmd ontstaan er micro-organismen die de biomassa afbreken. Deze micro-organismen produceren biogas waar CO2 en CH4 (methaan) in zit. Dit proces wordt vergisting genoemd. Het biogas dat is ontstaan kan direct worden gebruikt als stookgas voor de industrie of om elektriciteit en warmte op te wekken. Het biogas kan ook worden ‘opgewerkt’ waarbij de CO2 eruit wordt gehaald. Na deze opwerking kan het als groen gas worden gebruikt voor transport of het kan worden geïnjecteerd in het gasnet.
Welke soorten vergisting van biomassa zijn er en wat zijn de klimaat- en andere effecten?
Elektriciteit opwekken met biogas uit de vergisting van biomassa wordt over het algemeen als duurzaam beoordeeld. Dit komt doordat de uitstoot van biomassa gelijk wordt gesteld aan nul omdat deze biomassa eerder een gelijke hoeveelheid CO2 uit de lucht heeft opgenomen. Volgens WISE is dit echter niet helemaal juist, lees hier meer over in het dossier: biomassa voor energie: een tricky business!
Verschillende soorten biomassa door vergisting hebben in meer en mindere mate een positief effect op het milieu. De meest duurzame toepassing van biogas is het produceren van zowel warmte als elektriciteit in een WKK-installatie, daarna het opwekken van uitsluitend elektriciteit. Het gebruik van biogas voor transport (als groengas of bio-LNG) is minder duurzaam omdat er daarvoor nog een extra verwerkingsstap nodig is waarvoor energie gebruikt moet worden. Lees hieronder meer over de verschillende soorten vergisting van biomassa en de effecten op het milieu (CE Delft, 2013).
Mono-mestvergisting
Bij mono-mestvergisting wordt met varkens- en rundveedrijfmest in een vergistingstank biogas geproduceerd.
Klimaat- en andere effecten van mono-vergisting
Zoals hierboven beschreven wordt bij het opwekken van elektriciteit met biogas, net als bij andere vormen van biomassa, de uitstoot op nul wordt gezet. Het zou nog duurzamer zijn om minder dieren in Nederland te houden omdat er dan geen mestprobleem is en er dan ook minder uitstoot door koeien en varkens van het sterke broeikasgas methaan (CH4) is.
Door mono-mestvergisters wordt de uitstoot van methaan uit mest van koeien verminderd. Die uitstoot had anders wel plaatsgevonden als de mest in de opslag had gelegen en was uitgereden op het land. Door de mest te vergisten en daarna het geproduceerde biogas te verbranden wordt methaan omgezet in CO2, dit is ook een broeikasgas maar wel veel minder sterk dan methaan (CH4). Methaan houdt in de atmosfeer namelijk 23 keer zoveel warmte vast als CO2. Methaan blijft echter wel minder lang in de atmosfeer dan CO2.
De meest milieuvriendelijke manier van mono-vergisting is in een tank op het agrarisch bedrijf zelf. Bij het vervoer van mest komt er namelijk vaak methaangas vrij waardoor het in de atmosfeer terecht komt. Op een agrarisch bedrijf zelf kan de mest meteen worden afgevoerd naar de vergistingstank met weinig blootstelling aan de lucht. Verder kost vergisting op het bedrijf zelf ook het minste energie omdat de mest dan niet vervoerd hoeft te worden (CE Delft, 2013).
Co-vergisting
In de agrarische sector zijn het merendeel van de vergisters de zogenaamde ‘co-vergisters’. In deze co-vergisters wordt tenminste 50% dierlijke mest samen met andere biomassastromen, namelijk de zogenaamde co-producten als gras en mais, vergist. Door dierlijke mest te combineren met deze co-producten is het vergistingsproces rendabeler en verloopt het beter dan wanneer er alleen dierlijke mest gebruikt wordt.
Co-vergisting kan met en zonder nutriënten-terugwinning plaatsvinden. Met terugwinning is net iets duurzamer. De reden hiervoor is dat in een kringlooplandbouwsysteem het ook nodig is dat gewasresten verwerkt worden tot organische kunstmest en fossiele kunstmest gaat verdringen. Deze organische kunstmest kan gebaseerd worden op het digestaat van vergisters. Dit is beter dan composteren waarbij het methaan, een sterk broeikasgas, vrijkomt in de atmosfeer.
Klimaat- en andere effecten van co-vergisting
Co-vergisting wordt slecht beoordeeld qua duurzaamheid, vooral vanwege de co-producten die nodig zijn om het rendement van de installatie te verhogen. De co-producten als gras en mais kunnen beter worden ingezet als veevoer of voor de productie van compostaarde. Voor deze soorten biomassa is er een hoogwaardigere en dus een duurzamere toepassing (CE Delft, 2013).
Ook is er gebleken dat er verkeerd, soms zelfs giftig afval wordt gebruikt in mestverwerkingsfabrieken (NRC, 2019). Deze fabrieken zijn centrale vergisters waar boeren hun mest en co-producten naartoe kunnen brengen. De mestverwerkingsfabrieken worden gesubsidieerd door de overheid omdat er duurzame energie wordt opgewekt. Er worden echter ook andere producten als slachtafval, zware metalen, verfslib en ander chemisch afval bij de mest gemengd in plaats van co-producten als mais en gras. Het product dat overblijft na vergisting wordt op het land gebruikt en hierdoor komen er schadelijke stoffen in het grondwater en in de gewassen die op het land groeien. Dit is natuurlijk ontzettend slecht voor het milieu en WISE vindt dan ook dat het toezicht op deze mestverwerkingsfabrieken verscherpt moet worden.
Biogas uit rioolslibverwerking
Rioolslib is het vaste product dat overblijft na het zuiveren van rioolwater. Het rioolslib kan in een gistingstank worden omgezet in biogas. De gistingstank wordt op een temperatuur van 33 graden Celsius gebracht; dit is de ideale temperatuur voor het gistingsproces waarin bacteriën de organische stof in het slib omzetten in biogas. Het biogas wordt gebruikt om elektriciteit en warmte op te wekken in een WKK-installatie. De geproduceerde warmte kan weer worden gebruikt om de vergistingstank op 33 graden Celsius te brengen (Hoogheemraadschap de Stichtse Rijnlanden, 2019).
Klimaat- en andere effecten van rioolslibverwerking
Rioolslib heeft geen functie als veevoer of andere hoogwaardige grondstof en daarom is het gebruik van rioolslib voor de productie van biogas een goed idee. Weliswaar komt er CO2 vrij bij het gebruik van methaan voor de elektriciteitsproductie, maar over het hele proces gezien komt er aanzienlijk minder broeikasgas vrij (in CO2-equivalenten) dan wanneer het methaan zou vervliegen. Het produceren van biogas uit rioolslib valt dan ook in de duurzame categorie.
Methaanafvang in stortplaatsen
Op stortplaatsen wordt afval gestort. Hier wordt het organische deel van gestort afval na verloop van tijd afgebroken door micro-organismen waarbij een mengsel van methaan (CH4) en koolstofdioxide (CO2) vrijkomt, ook wel het ‘stortgas’. Omdat afvalstortplaatsen afgedekt zijn kan dit stortgas worden afgevangen en vervolgens worden verbrand om er elektriciteit mee op te wekken (en warmte te produceren).
Klimaat- en andere effecten van methaanafvang
In het stortgas zit veel methaan. Zoals eerder genoemd is methaan een sterk broeikasgas. Door het afvangen van het stortgas wordt voorkomen dat het methaan in de atmosfeer terecht komt. Als het stortgas wordt verbrand voor de elektriciteitsproductie komt er weliswaar CO₂ vrij, maar deze vrijgekomen CO₂ heeft een veel minder sterk klimaateffect dan wanneer het methaan uit het stortgas in de atmosfeer was gekomen.
Het storten van afval zelf is echter niet de meest duurzame manier van afvalverwerking. Dit zou alleen moeten gebeuren met afval dat niet gebruikt kan worden om bijvoorbeeld te recyclen of om er energie uit terug te winnen door het te verbranden. Alleen afval dat geen hoogwaardigere toepassing heeft zou gestort moeten worden zonder dat het schade toebrengt aan de omliggende natuur.
Stroom gewonnen uit stortgas afkomstig van afval dat geen hoogwaardigere toepassing heeft, valt in de meest duurzame categorie. Hiermee wordt namelijk de methaanuitstoot vermeden die anders had plaatsgevonden en het gas wordt gebruikt om stroom op te wekken (Biozon, 2019).
Elektriciteit opgewekt met de vergisting van biomassa: nodig tijdens de energietransitie?
Het is goed om de beschikbare biomassa en biogas te gebruiken tijdens de energietransitie. Je kunt er moeilijk te verduurzamen huizen op verwarmen, je kunt het gebruiken om tijdens windstille, donkere weken toch nog duurzame elektriciteit mee op te wekken, en je kunt er zelfs schepen en vliegtuigen mee aandrijven. Biomassa en biogas zijn eigenlijk relatief eenvoudige oplossingen voor bijna elk verduurzamingsprobleem. Het is echter wel belangrijk dat we ons realiseren dat we er niet veel van hebben. Het moet dus slim worden ingezet op plekken waar het van pas komt.
Verder moet door de overheid het gebruik van biogas en biomassa niet teveel worden gestimuleerd. Eerder in dit stuk kon je lezen dat er bij co-vergistingsinstallaties gefraudeerd wordt doordat er niet-biogeen en milieuvervuilend afval gebruikt wordt. Door subsidies toe te kennen aan deze mestverwerkingsinstallaties wordt het lucratief om er fraude mee te plegen.
Het is belangrijk te bedenken dat het nog altijd duurzamer is om überhaupt een kleinere veestapel te hebben en minder mest te produceren. Hoe duurzaam het gebruik van mest is om elektriciteit op te wekken moet altijd gezien worden in de context de groeiende biomassa-industrie in Nederland. WISE ziet dan ook liever dat er geen grote rol is weggelegd voor biomassa tijdens de energietransitie en daarna.
Wat vindt WISE?
Door de verschillende vormen en materialen van vergisting is het lastig om een algemene conclusie te trekken over hoe duurzaam vergisting is. Het is belangrijk te kijken naar de meest hoogwaardige toepassing van de biomassa en het te plaatsen in de context van andere meer duurzamere manieren van elektriciteitsopwekking.
Allereerst mag natuurlijk geen verkeerd afval gebruikt worden bij mestvergistingsfabrieken waardoor er schade aan het milieu veroorzaakt wordt zoals nu wel het geval is. WISE vindt dat het toezicht op deze fabrieken moet verhoogd worden om te voorkomen dat er verkeerd afval verwerkt wordt en vervolgens op het land terecht komt. Verder zijn er in sommige gevallen hoogwaardigere toepassingen voor de biomassa die beter benut kunnen worden.
Zo is er voor de productie van biogas geproduceerd in mestvergisters met co-vergisting, in aanvulling op de energie-arme mest, extra energierijke biomassa (zoals mais en gras) nodig om het vergistingsproces rendabeler te maken. Deze extra biomassa kan beter gebruikt worden als bijvoorbeeld veevoer.
Een deel van het afval dat gestort wordt kan ook beter benut worden. Scheiding, recycling en energieterugwinning in afvalverbrandingsinstallaties zijn hoogwaardiger toepassingen, en afval storten is de allerlaatste optie om met afval om te gaan. Echter zolang er afval gestort wordt, is het benutten van het afgevangen stortgas nuttig.
Kortom, het biogas wat er nu ontstaat moet je natuurlijk benutten, maar voor de toekomst zal er beter gekeken moeten worden naar hoogwaardiger toepassingen voor de rest- en afvalstoffen die nu voor vergisting gebruikt worden.
Vind jij dit ook? Lees verder wat jij zelf kan doen:
Doe mee en draag bij aan een groenere stroomvoorziening!
Wat kan jij doen?
