Bio-energie

Bio-energie: Het verbranden van fossiele brandstoffen is de oorzaak van ernstig milieuverontreiniging. Wanneer we dingen verbranden, komen er in de lucht gassen vrij. Sommige van deze gassen worden broeikasgassen genoemd. Ze worden zo genoemd omdat ze de warmte van de zon binnenhouden net zoals het glas in een broeikas doet. Veel van de energie van de zon die de aarde bereikt, gaat weer terug de ruimte in. Maar een deel ervan wordt vastgehouden door de broeikasgassen in de lucht. Deze gassen houden onze planeet warm genoeg om erop te kunnen leven. Door grote hoeveelheden fossiele brandstoffen te verbruiken verhogen we in feite de hoeveelheid broeikasgassen in de lucht. Dat betekent dat er meer warmte wordt vastgehouden en dat de aarde steeds warmer wordt. Dat klinkt goed, maar een verandering van klimaat doet meer kwaad dan goed. Zo kunnen oogsten mislukken als gevolg van het uitblijven van regen. Het zeeniveau kan stijgen, doordat de ijsbergen bij de Noord- en Zuidpool smelten. Andere gassen komen vrij door verbranding van fossiele brandstoffen. Deze gassen lossen op in regen op het ogenblik dat die naar beneden valt en maken van de regen een scherp zuur. In veel delen van de wereld zijn meren en bossen verontreinigd door zure regen. Bomen verliezen hun bladeren door zure regen. Gelukkig zijn er andere manieren om de energie die we nodig hebben op te wekken. We leren hoe we elektriciteit kunnen opwekken door wind- en waterkracht. We kunnen zonlicht nu rechtstreeks in energie omzetten met behulp van zonnepanelen. We beginnen zelfs de warmte te gebruiken van rotsen die zich diep in de aarde bevinden, om hoge drukstoom te maken die elektrische generatoren aandrijft. Er is nog een bron van energie. We gebruiken hem al honderden jaren. De helft van de wereldbevolking haalt er al haar energie vandaan. In de VS produceert hij net zoveel energie als kernenergie. Hij kan het broeikaseffect terugdringen en in tegenstelling tot kolen en olie kan hij bijgemaakt worden. Deze energie heet bio-energie en wordt gemaakt van biomassa - heel eenvoudig, van planten!

Op = op Door het grote verbruik van benzine zal over 30 jaar de olie waarschijnlijk al op zijn. De andere fossiele brandstoffen worden ook steeds sneller opgebruikt omdat de vraag naar steenkool en aardgas met de dag groter wordt.

Alternatieve energie Reden genoeg om groene, alternatieve energie te gaan gebruiken. Dit doet men dan ook al jaren met wind- en waterkracht, door het direct omzetten van zonlicht in elektriciteit en het gebruik van bio-energie. Sinds kort leert men ook omgaan met de warmte die zich diep in onze aarde bevind, door middel van boren en elektrische generatoren.

Fotosynthese Planten krijgen hun energie rechtstreeks van de zon. Deze energie gebruiken ze weer om van koolstof, waterstof en zuurstof hun eigen voedsel te maken. De plant zet deze stoffen om in koolhydraten, die wij kennen als suiker en zetmeel. Vervolgens slaat hij ze op in zijn bladeren, wortels of stengels, zodat hij de stoffen later weer kan gebruiken (zie bijlage 2: fotosynthese). Als wij bio-energie als alternatieve energie nemen, moeten we de opgeslagen energie van de plant vrijmaken. De makkelijkste manier hiervoor is verbranding.

Verbranding Biomassa bestaat in heel veel vormen. Het kan hout zijn of de basten van kokosnoten, stro, suikkerriet of zelfs blokken gedroogde dierenmest. De normale, eeuwenoude manier om energie die in dit soort materialen zit vrij te maken is verbranden, hoewel hier wel een aantal nadelen aan verbonden zijn. Het neemt namelijk veel tijd in beslag om brandstof te verzamelen. En de ruimte is ook een probleem, want er moeten grote, droge opslagplaatsen gebouwd worden om de brandstoffen in te bewaren. En bij verbranding van biobrandstoffen in open lucht gaat ook nog eens veel energie verloren.

Biomassa omzetten Vroeger gebruikte iedereen al bio-energie, door een houtvuur te stoken, voor de warmte en om erop te koken. Men probeerde toen al van hout een betere en efficiëntere brandstof te maken. Biomassa kan in vier verschillende brandstoffen omgezet worden: houtskool, geroosterd hout, gas en een vloeistof die op benzine lijkt.

Houtskool Houtskool maken van hout is één van de oudste methodes om biomassa om te zetten in een efficiëntere brandstof. Houtskool geeft dubbel zoveel warmte dan hout. Houtskool wordt gemaakt in houtskoolbranders, waarvan er in de meeste bossen en bosgebieden van Europa wel één aanwezig is.

Gedroogd hout Geroosterd hout is een nieuw alternatief voor houtskool. Dit is een schonere brandstof. Ook is geroosterd hout efficiënter dan houtskool, en kan het de hoeveelheid bomen die elk jaar gekapt moeten worden verminderen. Geroosterd hout maakt men door houtblokken te hakken in snippers van ongeveer 5 cm lengte. Deze worden eerst gedroogd en dan geroosterd in ovens met hoge temperaturen.

Biogas uit geroosterd hout Het roosteren van hout, levert gas op. Er kunnen grote hoeveelheden gas worden geproduceerd, zolang de oven hoog genoeg wordt gestookt en er voldoende zuurstof geleverd wordt. Want vuur heeft altijd genoeg warmte (de ontbrandingstemperatuur), zuurstof en natuurlijk brandstof nodig.

Biogas uit organisch afval Gas kan ook op andere manieren gemaakt worden, bijvoorbeeld uit organische stof. Organische stof is een ander woord voor dode planten en dieren. Er worden gassen geproduceerd wanneer planten en dieren afsterven en gaan rotten. Bacteriën helpen bij het rottingsproces, wanneer de omgeving warm en luchtdicht is. Een van de brandbare gassen die bij dit proces vrijkomt is methaangas.

De biogasgenerator De natuurlijke omstandigheden van het rotten kunnen zo goed mogelijk nagebouwd worden in de biogasgenerator. Het methaangas dat er vrijkomt wordt door buizen naar een tank of andere opslagruimte gevoerd. Biogasgeneratoren vormen in landen als China en India al een belangrijke bron van energie, mede dankzij hun milieuvriendelijkheid. Biogasgeneratoren worden vooral veel gebruikt door boeren, omdat die grote hoeveelheden dierenmest en ander organisch afval hebben. In Puerto Rico is de grootste biogasgenerator ter wereld, die per dag 14.000 kg fabrieksafval verwerkt en 42.500 kubieke meter gas produceert.

Biogas uit de grond Biogas wordt automatisch in grote hoeveelheden gemaakt op vuilnisstortplaatsen, waar grote gaten in de grond opgevuld zijn met huishoudelijk en industrieel vuil. Er wordt methaangas gevormd uit het rottende afval, dat vervolgens geen kant op kan. Er bestaat dan een kans dat er onder de grond een explosie zal plaatsvinden, wanneer dit gas ingesloten zit. Daarom wordt er tegenwoordig geboord in de afvalstortplaatsen, om het goed bruikbare methaangas eruit te halen.

Vloeibare stoffen Als je plantaardig materiaal in vloeibare brandstoffen wilt omzetten zijn er ook 3 mogelijk heden: Met behulp van bacteriën: suikerbieten of suikerriet kunnen op deze marier worden omgezet in bio-ethanol Door
extractie: uit koolzaad wordt biodiesel geperst
Door pyrolyse: hierbij wordt in een zuurstofvrije omgeving door verhitting het plantaardig materiaal omgezet in gasvormige en vloeibare bio-brandstoffen

Biobrandstof Men maakt een vloeibare brandstof die lijkt op benzine, door biomassa met een hoog suikergehalte te laten gisten. Gisting betekent dat suiker en zetmeel omgezet worden in alcohol door de werking van gist. Bij dit proces is veel suiker nodig. Men gebruikt dus biomassa waar veel suiker in zit, zoals suikerriet, suikerbiet, graan, hout en zelfs zeewier. De alcohol die vrijkomt kan toegevoegd worden aan benzine, wat vooral in Amerika al veel gebeurt. Daar wordt aan 30% van alle benzine die verkocht wordt alcohol toegevoegd. Er zijn ook vormen van biomassa die zelf al een hoog oliegehalte hebben, zoals soja, kokosnoten en zonnebloemen. De olie wordt uit deze biomassa geperst en kan rechtstreeks, zonder verder bewerkt te worden, gebruikt worden voor dieselmotoren.

Conclusie en mijn eigen mening Bio-energie heeft veel voordelen en kan een goed alternatief zijn voor fossiele energie, wanneer deze opraakt. Er zijn veel nuttige biobrandstoffen die al op grote schaal in gebruik zijn, maar er moet nog veel gedaan worden om bio-energie goedkoper en efficiënter te maken. Biobrandstoffen zijn milieuvriendelijker, want er komen geen schadelijke stoffen bij vrij. Sommige gassen zijn gevormd uit afval en dat komt ons milieu alleen maar ten goede. Bio-energie kan tevens niet opraken en dat is groot verschil met fossiele energie. Ook kan deze energie dus helpen het broeikaseffect terug te dringen en van zure regen zal geen sprake meer zijn. Het grote nadeel van biobrandstoffen is dat ze aanzienlijk duurder zijn dan fossiele brandstoffen. Omdat er sowieso een andere soort energie moet komen in plaats van fossiele energie, vinden wij bio-energie een goed alternatief. Men werkt er aan om de prijs van biobrandstoffen te verlagen en de kwaliteit te verbeteren, en tegen de tijd dat de fossiele energie opraakt zijn ze vast al een stuk verder op dat gebied.

Voorbeelden: Bio-energiecentrale In de gemeente Cuijk in Noord-Brabant heeft Essent voor de productie van Groene Stroom® een bio-energiecentrale gebouwd. Deze centrale is in oktober 2000 in gebruik genomen en levert aan 60.000 huishoudens Groene Stroom®. In deze bio-centrale verwerkt Essent schoon en onbehandeld hout tot Groene Stroom®. Het hout dat Essent daarvoor gebruikt, is dunnings- en snoeihout uit bossen en plantsoenen.

Amercentrale Ook de Amercentrale in Geertruidenberg produceert Groene Stroom®. Eenheid 8 gebruikt biomassa als brandstof. Op deze wijze wordt ook in het productieproces grijze energie daadwerkelijk vervangen door groene energie.