artikel

Beter voor het milieu: Tweede generatie biobrandstof (2006-10)

Techniek

Een aantal autofabrikanten focust op de zogenaamde tweede generatie biobrandstoffen. Kunt u uitleggen wat hieronder wordt verstaan en wat het ons brengt? Kan het zijn dat een auto uitsluitend geschikt is voor deze tweede generatie biobrandstof?

Beter voor het milieu: Tweede generatie biobrandstof (2006-10)

Voor we aan de tweede generatie toekomen, eerst even biobrandstoffen in het algemeen. Als alles ideaal verloopt is rijden op een biobrandstof eigenlijk rijden op zonne-energie. Planten, waaruit biobrandstoffen worden geproduceerd zijn namelijk ware aanhangers van zonne-energie. Hun bladeren gebruiken het zonlicht om kooldioxide en water om te zetten in koolhydraten (suikers). De plant zet die koolhydraten in voor zijn eigen energiebehoefte, zijn groei of zet ze om in zetmeel en gebruikt dat als appeltje voor de dorst.

In een auto doen wij precies het omgekeerde van wat de plant doet. We zetten koolwaterstoffen om in water en koolzuur en de vrijkomende energie gebruiken we om vooruit te komen. Niet zo vreemd dus dat plantenresten een prima grondstof voor autobrandstof vormen. Sterker, onze fossiele brandstoffen zijn niets anders dan plantenresten. Het vervelende is alleen dat planten miljoenen jaren lang kooldioxide hebben opgenomen om ons voorraadje aardolie aan te maken en dat wij dat er nu in hooguit enkele honderden jaren doorheen jagen. Kortom, het koolstof dat al die tijd rustig als aardolie onder de grond zat brengen wij in korte tijd massaal als kooldioxide in de atmosfeer.

Energie én voedsel

Rijd je echter op biobrandstof, dan rijd je vandaag op de plantenresten van gisteren, en neemt de plant voor de brandstof van morgen je CO2-uitstoot van vandaag op. Mooier kan natuurlijk niet, maar soms lijken biobrandstoffen mooier dan ze zijn. Bij het verbouwen van de plant en het verwerken daarvan tot brandstof zijn soms behoorlijke hoeveelheden (fossiele) energie nodig. Soms zelfs zoveel dat de CO2-balans zelfs slechter uitpakt dan bij conventionele brandstoffen. In die gevallen was het misschien beter geweest de fossiele brandstof rechtstreeks in een automotor te verstoken dan eerst een biologische omweg te maken.

Daarnaast kunnen biobrandstoffen nog een vervelend bijeffect hebben. Als ze worden geproduceerd uit plantendelen die ook als voeding bruikbaar zijn, zoals suikerbieten, rietsuiker, mais of koren, worden brandstof en voedsel elkaars concurrenten. Hetzelfde geldt natuurlijk als gewassen voor energieproductie die voor voedselproductie van de akkers verdringen. Ook als gewassen voor de productie van biobrandstoffen in de plaats komen van steeds zeldzamer wordend tropisch regenwoud is het de vraag of het milieu daar nu wel bij gebaat is.

Brandstof uit bioafval

De zogenaamde tweede generatie van biobrandstoffen houdt de belofte in met al die problemen af te rekenen. Daarbij wordt namelijk brandstof geproduceerd uit de cellulosevezels van bioafval. Dat kunnen plantenstengels zijn of oneetbare bladeren of afvalhout, maar in ieder geval niet de eetbare vrucht van de plant.

Het vervelende van die tweede generatie biobrandstoffen is dat het nog helemaal niet meevalt om de cellulosevezels uit plantenstengels efficiënt in bruikbare brandstof om te zetten. Op veel plaatsen in de wereld doet men onderzoek om dat toch voor elkaar te krijgen.

In het Zweedse Örnköldsvik staat een proeffabriek voor de productie van bio-ethanol uit cellulose vezels en ook het Nederlandse Nedalco houdt zich bezig met dit proces. Om verder onderzoek te stimuleren heeft Volkswagen onlangs een miljoen euro geïnvesteerd in een bijzondere leerstoel biobrandstoffen aan de technische universiteit van Braunschweig.

High tech bacterie

Ook Honda houdt zich serieus bezig met de ontwikkeling van tweede generatie bio-ethanol. Dat doet het in samenwerking met het Japanse Research Institute of Innovative Technology for the Earth (RITE). Beiden zetten onlangs een belangrijk stapje voorwaarts. Het al bekende tweede generatieproces komt er op neer de lange cellulosemoleculen op te knippen in veel kortere suikermoleculen. Onder invloed van bacteriën (gist) worden die omgezet in alcohol. Dit proces wordt bemoeilijkt door fermentatieremmers die ontstaan bij het scheiden van de cellulose uit de biomassa.

Die fermentatieremmers verhinderen de bacteriën hun heilzame werk te doen, zodat er maar weinig efficiënt ethanol wordt gevormd. Dankzij een nieuwe, speciaal voor deze toepassing ontwikkelde bacterie claimen Honda en RITE nu een scherp verhoogde ethanolopbrengst.

Sun Fuel

Een andere tweedegeneratiemethode om biomassa in autobrandstof om te zetten is het zogenaamde BtL (Biomass to Liquid). Daarbij wordt biomassa eerst vergast en vervolgens op synthetische wijze omgezet in dieselbrandstof. Deze synthetische diesel wordt Sun Fuel genoemd. Het voordeel van zo’n synthetische diesel is dat in het productieproces de exacte samenstelling van de brandstof heel nauwkeurig bepaald kan worden. Dat maakt aanpassingen van standaard dieselauto’s overbodig en zorgt bovendien voor veel lagere emissies van roet, CO, HC en NOx.

Choren Industries in het Duitse Freiberg en het Karlsruhe Research Centre beschikken inmiddels over een BtL-productie-installatie. Choren claimt Sun Fuel zo efficiënt te produceren dat het ten opzichte van fossiele diesel een ‘well-to-wheel’-CO2-reductie van 85% bereikt. Bovendien zou de kostprijs zo’n 70 eurocent per liter bedragen en denkt men dat nog terug te kunnen brengen tot 50 cent.

Een zorg minder

Kortom, terugkomend op uw vraag, de tweede generatie bio-ethanol verschilt in de brandstoftank niet van de eerste. De tweede generatie biodiesel wel. Aanpassingen aan de auto zijn echter overbodig. Sterker nog, maken veel autofabrikanten zich nu nog zorgen over aantasting van het brandstofsysteem door biodiesel, daar hoeven ze bij gebruik van de synthetische tweede generatie dieselbrandstof niet meer over in te zitten.

Reageer op dit artikel