In deze kennisclip leer ik je alles over het mobiliseren en verwerven van biomassagrondstoffen voor het maken van geavanceerde biobrandstoffen. Wat zijn geavanceerde biobrandstoffen? Hoe kunnen we biobrandstoffen maken van lignocellulose materialen zoals hout en stro?
Na het beluisteren van deze kennisclip kun je de volgende vragen beantwoorden:
| Uitvouwen | ||
|---|---|---|
| ||
- Lignocellulose zijn plantaardige vezels. Houtsnippers, stro en riet bestaan voor tot 90% uit lignocellulose. Lignocellulose bestaat uit cellulose, hemicellulose en lignine. Cellulose bestaat uit suikermoleculen zoals glucose, hemicellulose en cellulose die worden beschermd tegen afbraak door lignine. Lignocellulose is daarom moeilijk af te breken. |
| Uitvouwen | ||
|---|---|---|
| ||
- Primaire bijproducten zijn afkomstig uit het veld, voorbeelden zijn gewasresten zoals suikerbiettoppen, stro en toppen en takken van het kappen van bomen. Secundaire bijproducten ontstaan later in de productieketen. Voorbeelden zijn bietenpulp, zaagsel en snijafval en suikerrietbagasse. Soms heb je andere concurrerende toepassingen, zoals lokale energieproductie voor de fabriek of papierfabricage. Tertiaire bijproducten worden als afval ingezameld. Voorbeelden zijn gft-afval, gebruikte pallets en sloophout. |
| Widget Connector | ||
|---|---|---|
|
...
Leerdoelen
Weten wat de grondstoffen voor biobrandstoffen zijn en wat de voor- en nadelen van elk is.
Begrijpen hoe lignocellulose wordt omgezet in geavanceerde biobrandstoffen
Begrijpen wat de verschillende categorieën van biomassa zijn en voorbeelden kennen
De economische kant van biomassa begrijpen
De overwegingen bij twee strategieën voor de locatie van biobrandstoffabrieken begrijpen
Begrijpen hoe het gebruik van lignocellulose bijdraagt aan duurzaamheid door het gebruik van afvalstromen en marginale landoppervlakken.
Kennisclip
| Widget Connector | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Verdieping en uitleg
| Urgent |
|---|
Goed onthouden
|
Conventionele biobrandstoffen
Conventionele biobrandstoffen worden geproduceerd uit grondstoffen zoals oliën en vetten voor biodiesel, en uit suiker en zetmeel voor bio-ethanol. Deze grondstoffen kunnen direct worden omgezet in biobrandstoffen die vervolgens vermengd kunnen worden met benzine. Het productieproces voor conventionele biobrandstoffen is relatief eenvoudig en efficiënt vanwege de chemische samenstelling van de gebruikte grondstoffen.
Een belangrijk voordeel van conventionele biobrandstoffen is dat de grondstoffen voor oliën, vetten, suiker en zetmeel direct beschikbaar zijn en snel kunnen worden omgezet in bruikbare biobrandstoffen. Dit maakt de productie van conventionele biobrandstoffen economisch aantrekkelijk en technisch uitvoerbaar met bestaande technologieën.
Echter, er zijn ook significante nadelen verbonden aan het gebruik van deze grondstoffen. Een van de grootste uitdagingen is de beperkte beschikbaarheid ervan. Omdat deze grondstoffen ook gebruikt worden voor andere doeleinden, zoals voedselproductie, is er een concurrentie om de beschikbare voorraden. Dit kan leiden tot schaarste en hogere prijzen, zowel voor biobrandstoffen als voor voedselproducten als ook onvoorspelbaarheid van de toevoer.
Daarnaast vereist de productie van conventionele biobrandstoffen een aanzienlijke hoeveelheid landoppervlak. Om voldoende grondstoffen te kunnen produceren, moet er veel landbouwgrond worden gebruikt. Dit kan leiden tot verlies van natuurgebieden zoals bossen en graslanden, wat nadelige gevolgen heeft voor de biodiversiteit en het milieu. Bovendien kan de toename van landbouwgrond voor biobrandstoffen ten koste gaan van de ruimte die nodig is voor voedselproductie, wat een negatieve invloed kan hebben op de voedselvoorziening.
Deze nadelen maken duidelijk dat, hoewel conventionele biobrandstoffen een rol spelen in de overgang naar duurzamere energiebronnen, er ook belangrijke uitdagingen zijn die moeten worden aangepakt. Het zoeken naar alternatieve bronnen, zoals lignocellulose, die minder concurreren met voedselproductie en minder landoppervlak vereisen, wordt daarom steeds belangrijker in de zoektocht naar duurzame oplossingen voor energieproductie.
Lignocellulose
Lignocellulose is een veelbelovende grondstof voor geavanceerde biobrandstoffen, afkomstig van plantaardige vezels zoals houtsnippers, stro en riet. Deze grondstoffen zijn ruim beschikbaar en vaak beschouwd als afval of residu, waardoor ze goedkoper zijn in teelt. Dit maakt lignocellulose een duurzame optie, omdat het minder druk uitoefent op voedselproductie en kan worden geteeld op minder waardevolle grond.
Lignocellulose bestaat uit cellulose en hemicellulose, die suikers zoals glucose bevatten, beschermd door lignine. Deze structuur maakt de afbraak en conversie naar brandstoffen moeilijker dan bij conventionele biobrandstoffen. De extra complexiteit vereist geavanceerdere technologieën en processen. De logistiek en leveringsketen van lignocellulose zijn ook uitdagend.
Er zijn vier categorieën voor biomassa: primaire bijproducten (gewasresten), secundaire bijproducten (zaagsel, suikerbietenpulp), tertiaire bijproducten (huishoudelijk afval) en specifieke gewassen (prachtriet, wilgenhakhout). De kosten en beschikbaarheid variëren per categorie, wat invloed heeft op de productiekosten.
De strategische locatie van productiefabrieken is cruciaal. Fabrieken kunnen nabij de bron van lignocellulose biomassa worden geplaatst, zoals in stroteeltgebieden, of nabij transport hubs, zoals havens. Beide locaties hebben hun eigen voordelen en uitdagingen met betrekking tot leveringskosten en productie-efficiëntie.
In Nederland is de productie van geavanceerde biobrandstoffen afhankelijk van goedkope lignocellulose. De beschikbaarheid en kosteneffectiviteit van deze grondstof, in combinatie met de complexiteit van de conversie en logistiek, maken strategische beslissingen essentieel voor de efficiëntie en duurzaamheid van biobrandstofproductie. Lignocellulose biedt een manier om de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen te verminderen en draagt bij aan een circulaire economie.
Extra leesmateriaal
...
Lignocellulosic biomass quality: Matching characteristics with biomass conversion requirements, via VTT's Research Information Portal
Elbersen, Beschikbaarheid van Nederlandse biomassa voor elektriciteit, warmte (en gas) in 2020
Toetsvragen
| Uitvouwen | ||
|---|---|---|
| ||
|
| Uitvouwen | ||
|---|---|---|
| ||
|