Wat is de potentie van biomassa in de Biobased Economy?

In een eerder artikel schreef ik dat de biobased economy pure noodzaak is. In die economie staan niet langer fossiele grondstoffen maar biomassa aan de basis van producten, chemicaliën en brandstoffen. Maar wat is biomassa nu precies? Waarin verschilt biomassa van fossiele grondstoffen als aardolie, kolen en aardgas? En wat is de potentie van biomassa precies?

Biomassa is te omschrijven als ‘biologisch materiaal afkomstig van levende of recent gestorven organismen’. Het kan bijvoorbeeld gaan om restmateriaal van landbouwgewassen, maar ook op pas gemaaid gras. De ‘producenten’ van biomassa, zoals grassen, snoeiafval, algen en zeewier, zijn de meest rendabele soorten biomassa, omdat een relatief groot deel van de energie in deze organismen is opgeslagen, bijvoorbeeld in de vorm van cellulose en lignine. Belangrijk is ook dat ze CO2 veelal omzetten in nieuwe biomassa.

Verschillen tussen fossiele grondstoffen en biomassa

Er zijn enkele belangrijke verschillen tussen fossiele grondstoffen en biomassa. Eén: fossiele grondstoffen zijn in de loop van miljoenen jaren ontstaan en raken snel op. Biomassa heeft dat probleem niet, want het hernieuwt zich in korte tijd. Twee: fossiele brandstoffen staan bol van de koolwaterstofverbindingen, terwijl biomassa veel zuurstof en stikstof bevat. Omdat uit 1 kilo steenkool bijvoorbeeld veel meer energie te halen valt dan uit 1 kilo hout, zijn fossiele grondstoffen niet zomaar volledig vervangbaar door biomassa. En drie: net als bij fossiele grondstoffen komt ook bij verbranding van biomassa CO2 vrij. Het voordeel van biomassa is dat het hernieuwbaar is en dat nieuwe biomassa de vrijkomende CO2 opslaat. Jacco van Haveren, programmamanager Biobased Chemicals van Wageningen UR, gaat in onderstaand filmpje in op de verschillen tussen fossiele grondstoffen en biobased grondstoffen.

Jacco van Haveren: ‘Fossiele grondstoffen raken op. Biomassa is in korte tijd hernieuwd.’

Generatie 1: ook geschikt als voedsel

Biomassa wordt vaak ingedeeld in drie generaties. Delen van gewassen die geschikt zijn als voedsel voor mens en dier, vormen de eerste generatie biomassa. Denk aan gewassen als aardappelen, tarwe en maïs. Die leveren volgens Ruud Weusthuis, universitair hoofddocent Bioprocess Engineering, meteen een dilemma op. Want wat voedsel voor mens en dier had kunnen zijn, verdwijnt nu bijvoorbeeld de brandstoftank van de auto in. De eerste generatie is daarom niet de meest ideale vorm van biomassa.

Ruud Weusthuis: ‘Eerste generatie biomassa had voedsel voor mens en dier kunnen zijn.’

Generatie 2: ook geschikt als veevoer

De tweede generatie biomassa concurreert in de biobased economy niet met de voedselvoorziening voor de mens, legt masterstudente Rachel Schipper uit in haar filmpje. We hebben het dan bijvoorbeeld over stengels die op het land achterblijven, over bijproducten van de voedselproducten, zoals sojaschroot en bietenpulp, en over restproducten zoals oud papier en frituurvet. Deze gewassen vormen rijke bronnen van bijvoorbeeld lignocellulose en cellulose. Het potentieel van deze generatie biomassa wordt volgens Schipper nog lang niet volledig benut. Maar ook aan de tweede generatie biomassa kleven nadelen. Bijvoorbeeld: veel van deze gewassen nog wel geschikt als veevoer. Wel moet je natuurlijk een deel achterlaten op het land om uitputting van de grond te voorkomen. Gebruik je ze als alternatief voor fossiele grondstoffen, dan kun je zeggen dat dit ten koste gaat van de melk- en vleesproductie.

Rachel Schipper: Nog veel mogelijkheden voor de tweede generatie biomassa.

Generatie 3: geen bestaande landbouwgrond nodig

Aan de derde generatie biomassa, zoals microalgen en zeewier, kleven volgens universitair docent Marcel Janssen niet de nadelen van de eerste en tweede generatie. Zo staan ze niet op gespannen voet met de voedselvoorziening, omdat er geen vruchtbare landbouwgrond voor nodig is. Algen en wieren zijn een rijke bron van eiwitten, oliën, vetten en pigmenten. Eiwitten zijn interessant voor verwerking in voedsel en veevoer en de vetten zijn bijvoorbeeld geschikt voor biobrandstoffen. Ook de pigmenten zijn gewild. Denk aan astaxanthine, dat de zalm haar mooie roze kleur geeft. Op de langere termijn is de derde generatie biomassa zeer interessant. Maar vooralsnog zijn de productiekosten nog erg hoog en kost de productie van algen en wieren veel energie.

Biomassa vormt het fundament onder de biobased economy. Al kleeft er aan iedere generatie nadelen, het potentieel is enorm.