Biobrandstof zonder broodroof |
|
datum plaatsing |
mrt-08 |
medium |
EOS |
auteur |
Peter de Jaeger |
Biobrandstoffen zonder broodroof. Van het graan voor een volle autotank ethanol kan iemand een jaar lang eten. De wrange competitie tussen voedsel of autorijden vervalt bij biobrandstof uit oneetbaar plantmateriaal zoals stro, gras of houtsnippers. In het Zeeuwse Sas van Gent verrijst eind dit jaar de eerste ethanolfabriek die draait op stro. Een wereldprimeur. Maart vorig jaar kreeg de Europese Commissie de handen op elkaar van de milieubeweging. Over drie jaar moet namelijk 6 procent van alle auto’s rijden op biobrandstof en in 2020 zelfs 10 procent. Biobrandstof wordt doorgaans gewonnen uit koolzaad, soja, palmolie en suikerriet. De hoeveelheid CO2 in de uitlaatgassen van de auto’s op biodiesel of ethanol is het jaar daarvoor al weggevangen tijdens de groei van de gebruikte gewassen. Hierdoor rijdt men klimaatneutraal. Bovendien kunnen elk jaar opnieuw plantaardige brandstoffen worden verbouwd, terwijl de fossiele brandstoffen ooit op raken. Allemaal gunstig. Echter, de aanvankelijke euforie maakte al gauw plaats voor negatieve kritiek, met name uit de hoek van de wetenschap. De befaamde Lester Brown van het World Watch Institute in Washington DC wees als eerste op de oneerlijke concurrentiestrijd die zal ontstaan op de wereldmarkt tussen energie en voedsel, waarvan de arme sloebers in de derde wereld slachtoffer zullen worden. De voor de gewone man niet meer te betalen tortilla en taco in Mexico geven hem gelijk. Dit volksvoedsel verdubbelde een jaar terug in prijs door de sterk stijgende vraag naar maïs om ethanol van te maken voor Amerikaanse automobilisten. De prijs van suiker is in Brazilië tien procent gestegen om dezelfde reden. Palmolie voor in de keuken is in Maleisië schrikbarend duur, omdat Europese auto’s rijden op biodiesel uit deze tropische plant. De OESO heeft al voorspeld dat de wereldgraanprijs de komende jaren 20 tot 50 procent zal stijgen. De internationale ontwikkelingsorganisatie Oxfam spreekt over de plannen van de EU als “rampzalig voor ontwikkelingslanden”. Wagenings productie-ecoloog Prem Bindraban vindt dat we kritischer tegen biobrandstoffen moeten aankijken. “Ze hebben een groen imago en zijn goed voor het milieu. Maar planten zijn heel inefficiënt in het vastleggen van licht, dat kun je beter met zonnecellen doen. Voor de teelt van biobrandstoffen heb je heel veel land en water nodig. Dat land hebben we niet, omdat alle landbouwgrond nodig is voor de productie van voedsel. Dus hebben we nieuw land nodig en worden savannes en regenwouden opgeofferd voor de teelt van biomassa”. Maar er is een manier om ervoor te zorgen dat die kaalslag stopt. Dat kan met de tweede generatie biobrandstoffen, gewonnen uit niet-eetbare grondstoffen. In Delft heeft men een baanbrekende ontdekking gedaan die hier een begin mee kan maken. Op grote schaal wordt ethanol gewonnen uit tarwe, onder meer door Nedalco in Bergen op Zoom. De gemalen tarwe gaat in grote vaten, daar gaat gist bij en net als bij bier of wijn ontstaat er dan alcohol. Alleen het zetmeel uit de korrels wordt gebruikt, de rest is pulp. Maar daarin zit nog steeds veertig procent suikers die onbenut blijven, omdat deze zogenoemde C5 suikers erg lastig zijn af te breken. De Delftenaren ontdekten evenwel een manier om de energie in het niet eetbare deel van tarwe en andere landbouwgewassen er toch uit te halen. Het geheim zit in olifantenpoep. Microbioloog Jack Pronk: “Een toevallig contact met Nijmeegse collega’s zorgde voor een doorbraak. Zij waren op zoek naar enzymen in darmen van planteneters met een celluloserijk dieet en vonden een schimmel in de poep van de Indische olifant. In deze schimmel zat een gen dat de missing link vormde voor het omzetten van houtsuiker door bakkersgist”. Pronk bracht het schimmelgen in zijn bakkersgist in. Maar de omzetting duurde twintig dagen. Dat is natuurlijk veel te lang. Na een hele tijd pielen aan het proces en nog een serie genetische modificaties (“evolutie in het lab”) weet hij het xylose (houtsuiker) uit het plantenafval net zo snel in ethanol om te zetten als het zetmeel uit maïskolven of tarwekorrels. Het proces van twintig dagen is teruggebracht tot twintig uur. “We moeten alleen nog de gisten robuuster maken zodat ze hun werk kunnen doen onder ruige industriële condities”. Pronks vinding is gepatenteerd. In Sas van Gent bouwt Nedalco een proeffabriek met een capaciteit van 200 miljoen liter alcohol per jaar. “We beginnen met zetmeelrijke reststromen van granen, stappen daarna over op bietenpulp en nog later op speciale teelten, zoals populieren of wilgen”, zegt Nedalco-directeur Ger Bemer. Er is nog een lange weg te gaan om hout af te breken tot ethanol. Toch is het absoluut de moeite waard die weg nu al te bewandelen, vindt hij. “Je moet klein beginnen. Zoals je eerst op straat moet gaan voetballen om later misschien nog eens bij Real Madrid te kunnen voetballen.” Als uit de resultaten van de proeffabriek, die eind 2008 operationeel is, blijkt dat het proces rendabel is, betekent dat een revolutie in de duurzame energie. Biomassa concurreert dan niet langer met voedsel om de schaarse landbouwgrond. Naast tarwestro kan ook gedroogd bermgras, houtsnippers, bladeren en stengels van maïs of niet recyclebaar papier worden gebruikt. Ronald Maas promoveerde in januari op verdere verfijning van dit proces, met name van de meer houtige gewassen. (Nedalco gebruikt zetmeelrijke grondstoffen, die relatief makkelijk in alcohol zijn om te zetten. Hoe houtiger, hoe moeilijker). Naast de enzymen die in de cel werken, worden er enzymen gebruikt die buiten de cel om werken. “Dergelijke katalyserende enzymcocktails worden ook gebruikt om de was extra schoon te krijgen of om beter brood te bakken.”, zegt Ruud Weusthuis, co-promotor van Maas en werkzaam bij de leerstoelgroep Proceskunde van Wageningen Universiteit en Researchcentrum. Maas heeft gekeken hoe cellulosehoudend materiaal in een aantal met elkaar samenhangende stappen omgezet kan worden tot vrije suikers en die vervolgens via fermentatie in ethanol en melkzuur. “Het is een aanvulling op het werk van Pronk”, zegt Weusthuis. Er zijn vier stappen. Het stro wordt eerst gehakseld, nat gemaakt, bestrooid met alkali en verhit. Door deze voorbehandeling worden suikerketens van de cellulose toegankelijk voor de enzymen. De toegevoegde enzymcocktails zorgen ervoor dat suikerpolymeren worden afgebroken tot enkelvoudige ‘losse’ suikers. Pas dan kunnen bacteriën en gisten de cellulose omzetten via fermentatie of vergisting. Zuivere ethanol wordt uiteindelijk gewonnen door destillatie. Na de destillatie blijft lignine over, een houtige stof die niet is af te breken. “Deze vaste restfractie wordt verbrand. De vrijgekomen energie is genoeg om de fabriek te laten draaien”, zegt Weusthuis. “Er is berekend dat er zelfs nog elektriciteit overblijft voor het elektriciteitnet. De as die vrijkomt bij de verbranding kan worden gebruikt voor bemesting. Het vloeibare restproduct kan door anaërobe digestie worden omgezet in biogas.” Biobrandstoffen uit houtig afval kan dus wel al. Maar tot nu toe slechts op labschaal. De technologie moet verder worden doorontwikkeld om concurrerend en rendabel te worden. Naast opschaling dient het vooral efficiënter te worden. “Nu is de concentratie van ethanol na fermentatie erg laag en is de opwerking te duur. Dat moet beter”.[ < terug ] Dit artikel is auteursrechtelijk beschermd. Indien dit artikel interessant is voor uw website, bieden wij u de mogelijkheid het te gebruiken. Neem hiervoor contact op met Nostraverus.
|
|