Groen gas


De opkomst van biogas en groen gas is een van de ontwikkelingen met het oog op hernieuwbare-energie. Het onderscheid tussen biogas en groen gas is als volgt:
• Biogas is elke gassoort die wordt gemaakt van hernieuwbare bronnen. Vaak zijn de verbrandingswaardes hiervan lager dan gebruikelijke aardgasstromen.
• Groen gas is biogas dat is opgewaardeerd tot G-gas kwaliteit.


Voorbeeld van een biogasinstallatie. (bron: Wikimedia Commons)

Productie van biogas

Biogas wordt met name op twee manieren geproduceerd: vergisting en vergassing

Vergisting van natte biomassa

Om uit natte biomassa biogas te kunnen produceren is een vergistingsproces nodig dat plaatsvindt zonder toevoeging van zuurstof, zogenaamde 'anaerobe vergisting'. Dit is een biologisch proces waarbij verteerbare delen van biomassa door vergistingsbacteriën worden omgezet in biogas. De onverteerbare delen en het water blijven over en worden digestaat genoemd (BioBased Economy 2014w).

Er wordt vaak onderscheid gemaakt tussen mono- en co-vergisting:
• Monovergisting: door gebruik te maken van 1 reststroom.
• Co-vergisting: waarbij verschillende reststromen worden gebruikt. Bij co-vergisting wordt meestal gebruik gemaakt van min. 50% dierlijk mest en max. 50% andere reststromen zoals mais.

De belangrijkste bronnen van natte biomassa zijn (afval)stromen van de bio-industrie (bijv. resten van suikerbieten en mais), industriële processen (bijv. rioolslib) en van afvalstromen van kleine bedrijven (bijv. gft).

Vergassing van droge biomassa

Uit droge biomassa kan door middel van vergassing ook biogas worden geproduceerd. Vergassing is een conversietechniek waarbij de moleculen van biomassa dusdanig worden verhit (900-1300 °C) dat ze kapot trillen en in kleinere moleculen uiteenvallen. Vergassing vindt net als vergisting meestal onder anaerobe (zuurstofloze) omstandigheden plaats (Stichting Groen Gas Nederland 2014w en TNO 2014w).

De belangrijkste bronnen van droge biomassa zijn houtpallets. Dit zijn gecomprimeerde houtsnippers, meestal afkomstig uit gebieden met grote hoeveelheden bos, zoals Canada en Rusland. In Nederland is de bruikbare hoeveelheid droge biomassa niet ruimschoots aanwezig waardoor op dit moment de houtpallets worden geïmporteerd (Greenpeace 2011w).

Verschil tussen vergisting en vergassing

• Per volume hoeveelheid biomassa wordt er bij vergassing meer biogas geproduceerd dan bij vergisting
• Het vergistingsproces is een natuurlijk proces dat moeilijk te controleren is. Daarentegen is vergassing makkelijker te beheersen.
• Vergisting duurt weken en vergassing slechts enkelen minuten
• Vergisting is minder energie-intensief dan vergassing. Dat levert een kostenvoordeel op.
• In Nederland is een overvloed aan natte biomassa zoals mest, droge biomassa voor vergassing wordt voornamelijk geïmporteerd vanuit landen zoals Canada. Hierbij spelen controverses rondom bossenkap voor geld of omdat het natuurlijk nodig is (Greenpeace 2011w).

Opwerking tot groen gas

De samenstelling van biogas is afhankelijk van de biomassa die is vergast of vergist. Methaan en waterstofgas – beide brandbare gassen – zijn veel voorkomende eindproducten. Om de kwaliteit te waarborgen kan het biogas omgezet worden in groen gas. Biogas kan worden opgewerkt tot groen gas door het verwijderen van de koolstofdioxide, water en andere verontreinigingen. Het resulterende gas krijgt dan dezelfde eigenschappen als aardgas en kan worden ingevoed in het aardgasnetwerk (Keizer 2012).

Het opwerken brengt kapitaalskosten en energiekosten met zich mee (ongeveer 10% van de verbrandingswaarde van het resulterende groen gas), maar groen gas kan via het gasnet wel overal worden toegepast.

Wie produceert biogas?

Drie typen bedrijven maken biogas van biomassa (Keizer 2012):
• Boeren met hun eigen productiefaciliteit die hun eigen afvalstromen verwerken
• Industriële bedrijven die hun afvalstromen gebruiken
• Afvalverwerkingsbedrijven en afvalwaterzuiveringsbedrijven

Certificering

Certificering van groen gas is nodig om ervoor te zorgen dat het 1)van voldoende kwaliteit is en daarmee de stabiliteit van de aardgasinfrastructuur niet in gevaar brengt, 2) het duidelijk wordt waar de biomassabron vandaan komt en 3) of deze bron duurzaam is en het gas daarmee groen. Certificering gaat middels richtlijnen door gespecialiseerde bedrijven zoals Vertogas of KEMA (Vertogas 2012w).

Toepassing: gebruik van biogas en groen gas

Uiteraard is directe verbranding van het niet-opgewerkte biogas mogelijk. In de meeste gevallen wordt het biogas verbrand in een gasturbine, waarbij elektriciteit en warmte vrijkomt. Het is van groot belang dat de branders worden afgesteld op de juiste chemische eigenschappen van het biogas, om ongelukken te voorkomen.

Directe toepassing van biogas is, mits nuttig gebruikt, efficiënter dan opwaardering en invoeding in het aardgasnet, omdat er bij beiden processen energie verloren gaat. Echter, aanbod van biomassa en vraag naar energie zijn vaak niet op dezelfde locatie. Transport van biomassa is erg energie-inefficient vanwege de lage energiedichtheid van biomassa. Hierdoor kan het soms toch aantrekkelijker zijn om biogas op te waarderen tot groen gas.

Voor groen gas zijn er bredere toepassingen mogelijk (Keizer 2012):
• Opgewerkt naar groen gas vervangt het regulier aardgas door de injectie in de aardgasinfrastructuur. Dat betekent dat groen gas voornamelijk wordt gebruik voor ruimteverwarming door huishoudens.
• Voor het opwekken van (bio-)elektriciteit: een energiebedrijf gebruikt biogas in een WKK of een reguliere gascentrale.
• Als transportbrandstof (voor uitgebreidere info hierover zie Energy Valley 2013w).
• Als grondstof voor de chemische industrie.

Rol van de (lokale) overheid

Vergunningen voor een biogasproductiefaciliteit worden gegund door de lokale gemeente of provincie.
De Nederlandse overheid heeft een positieve houding tegenover biogas en/of groen gas om een bijdrage te leveren aan het behalen van de duurzaamheidsdoelstellingen (ELI 2011). De Nederlandse regering heeft als doelstelling dat in 2020 tussen 8 en 12% van het aardgas in het gebruik is vervangen door groen gas. Hiertoe moet het volume van groen gas stijgen naar minimaal 4 miljard m$^3$ per jaar (Energy Valley 2010w).
Stimulering: Ondanks de hogere kosten voor groen gas productie wil Nederland meer energie uit duurzame bronnen. De overheid heeft hiertoe de Stimuleringsregeling Duurzame Energie (SDE) in het leven geroepen. De regeling biedt een vergoeding van het verschil tussen productiekosten van duurzame energie en de huidige energieprijs op basis van conventionele bronnen (Energy Valley 2010w).

Bronnen

Energy Valley 2010w,
Greenpeace 2011w,
BioBased Economy 2014w, BioBased Economy, Biogas, Geraadpleegd 28 januari 2014
ELI 2011, Ministerie van ELI, Energierapport 2011. Den Haag
Energy Valley 2010w, Energy Valley, Groen Gas Hubs, geraadpleegd 28 januari 2014
Energy Valley 2013w, Energy Valley Energiemonitor Noord Nederland 2013, geraadpleegd 21 januari 2014
Greenpeace 2011w, Greenpeace, Import houtpellets voor biomassa vernietigt Canadese bossen, geraadpleegd 21-01-2014.
Keizer 2012,
Keizer 2012, Keizer, A. (2012) An Analysis-of-Options approach to comprehend decision making in the Dutch biogas system - trying to resolve the impasse in the biogas system. Master thesis, Delft University of Technology
Stichting Groen Gas Nederland 2014w, Stichting Groen Gas Nederland, Wat is groen gas, geraadpleegd 21 januari 2014
TNO 2014w, Superkritische vergassing van biomassa, geraadpleegd 21 januari 2014
Vertogas 2012w, Vertogas - Vijf erkende keuringsinstanties, 6 juli 2012, geraadpleegd 13 augustus 2012

Bronnen-check

Keizer 2012, Keizer, A. (2012) An Analysis-of-Options approach to comprehend decision making in the Dutch biogas system - trying to resolve the impasse in the biogas system. Master thesis, Delft University of Technology

Laatste wijziging: 03-02-2016
Creative Commons-Licentie
Deze publicatie valt onder een Creative Commons licentie. Zie hiervoor het colofon.