Waarom zijn hernieuwbare brandstoffen nodig?
1. Koolstofreductie
1.1
In deze kennisclip vertellen we je meer over de noodzaak van de verschuiving van fossiele brandstoffen naar hernieuwbare brandstoffen. Fossiele brandstoffen domineren nog steeds de transportsector, wat leidt tot toenemende CO2-concentraties in de atmosfeer. We moeten overschakelen van het toevoegen van extra koolstof aan de atmosfeer door fossiele brandstoffen te verbranden, naar een evenwichtig koolstofbudget, en die nieuwe koolstofbehoeften moeten komen van een hernieuwbare koolstofbron in plaats van een fossiele.
We zullen vragen beantwoorden als; waarom zijn hernieuwbare brandstoffen zo belangrijk bij het verminderen van de CO2-concentratie en op welke manieren kunnen we de uitstoot van fossiele koolstof in de transportsector verminderen?
- Door middel van de energievraag te verminderen door b.v. het verminderen van het aantal kilometers, zoveel mogelijk elektrificatie en vloeibare en gasvormige brandstoffen op basis van afval- en reststromen.
- Verminderen van het aantal kilometers
- Verhoging van de efficiëntie door elektrische voertuigen
- Verander fossiele brandstoffen in hernieuwbare brandstoffen en energie
De kosten van de fossiele CO2-uitstoot meerekenen in de prijs van de fossiele brandstoffen
1.2
In deze kennisclip leren we je hoe hernieuwbare brandstoffen worden gemaakt en op welke manier deze bijdragen aan het verminderen van de klimaatimpact van de transportsector. Er zijn verschillende manieren waarop brandstoffen kunnen worden geproduceerd, afhankelijk van het type grondstof en de gewenste brandstof. We zullen vragen beantwoorden zoals welke positieve effecten hernieuwbare brandstoffen hebben en op welke manieren hernieuwbare brandstoffen momenteel worden geproduceerd.
- Geavanceerde biobrandstoffen worden gemaakt van afval en reststoffen. Daarom is er weinig tot geen uitstoot van broeikasgassen tijdens de productie van de grondstoffen. De klimaatimpact van de hernieuwbare brandstoffen is aanzienlijk lager dan die van fossiele brandstoffen. Bovendien voeg je waarde toe aan deze anders niet gebruikte stromen.
- Een verschuiving naar een volledig elektrische vervoerssector kost tijd. Op korte termijn zijn hernieuwbare brandstoffen nodig om de klimaateffecten van de transportsector te verminderen. Dit kan door grondstof om te zetten in hernieuwbare brandstoffen, die klaar zijn voor gebruik in de verbrandingsmotoren van bestaande voertuigen op de weg.
- De productie van hernieuwbare brandstoffen gebeurt binnen systeemgrenzen (natuurlijke koolstofkringloop): tijdens de verbranding wordt de koolstof die tijdens de groei van planten werd opgenomen, teruggevoerd naar de atmosfeer. Planten groeien en nemen CO2 op uit de atmosfeer. Dit noemen we de natuurlijke koolstofcyclus, en voegt geen nieuwe koolstof aan de atmosfeer toe.
- Gebaseerd op hernieuwbare elektriciteit en een koolstofmolecuul
- Gebruik van biomassa (afval/residuen) als grondstof om een brandstof te produceren
- www.hernieuwbarebrandstoffen.nl, zie ‘Resources’ voor up-to-date informatie
2. Biomassa
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?
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.
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.
- Elbersen, Masterclass mobilizing residues for biofuels production, via platformdurzamebiobrandstoffen.nl
- 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
3. Fermentatie
In deze kennisclip vertellen we je enkele hoogtepunten wat betreft fermentatie. Wat is fermentatie? Hoe werkt het en hoe kan het bijdragen aan een duurzame toekomst voor de transportsector? Hoe kan vergisting bijdragen aan de verschuiving van fossiele brandstoffen naar hernieuwbare brandstoffen?
Het proces waarbij micro-organismen in afwezigheid van zuurstof materiaal maken voor menselijk gebruik van biologisch materiaal (anaerobe fermentatie). Organische moleculen worden stapsgewijs omgezet in zuren, alcoholen en andere verbindingen
Ofwel een gemeenschap van verschillende soorten micro-organismen of door een enkele soort micro-organisme
4. Geavanceerde vloeibare brandstoffen
In deze kennisclip vertellen we je alles over geavanceerde biobrandstoffen: wat zijn dat? Hoe wordt bio-ethanol geproduceerd, en wat wordt bedoeld met zogenaamde eerste en tweede generatie ethanolprocessen? Verder laten we je kennismaken met de belangrijkste uitdagingen en actuele ontwikkelingen voor geavanceerde biobrandstoffen.
- 1e generatie grondstoffen: granen, zoals maïs of suikerriet
- 2e generatie grondstoffen: lignocellulose biomassa zoals hout
- Enzymatische hydrolyse, fermentatie, scheiding, zuivering (destillatie)
- Biofuels explained, ethanol and biomass-based diesel - door U.S. Energy Information Administration
- Biofuel Basics - door Bioenergy Technologies Office
- Biofuels - door de Europese Commissie
- Biofuels for transport - door Rijksoverheid
- Production of biofuels - door WUR
5. Snelle pyrolyse
In deze kennisclip vertellen we je alles over de pyrolysetechnologie. Wat is pyrolyse? Hoe werkt het en hoe draagt dit proces bij aan de omslag naar duurzame biobrandstoffen?
Pyrolyse is olie gemaakt van grondstoffen die niet concurreren met de voedselketen. Het pyrolyseproces verhoogt de energiedichtheid met een factor 5 tot 10 en verhoogt zo de efficiëntie van het transport van de brandstof. Verder wordt pyrolyse-olie gemaakt van restanten van een bestaande waardeketen. Dus pyrolyse-olie wordt niet gemaakt van complete bomen, maar van zaagsel dat overblijft. Een ander voorbeeld is de productie van pyrolyse-olie uit stro en niet uit maïs of graan.
Het is belangrijk dat de pyrolyse-installatie dichtbij haar biomassabron staat waar de biomassa duurzaam beschikbaar is tegen een aantrekkelijke prijs.
6. Logistiek
In deze kennisclip vertellen we je alles over de logistiek van biobrandstoffen. Wat zijn de logistieke uitdagingen bij het overschakelen van op olie-gebaseerde brandstoffen naar meer biobased-brandstoffen, en hoe zit het met de toekomst van biobrandstoffen?
- Levering van biomassa
- Productie
- Opslag
- Mengen
- Distributie
- Administratie en kwaliteitscontrole
Biodiesel, bio-ethanol en HVO-biodiesel
- De technische limieten van vermenging
- Biobrandstofkwaliteit in relatie tot de in Europa gebruikte transportmotoren
- De technische limieten van vermenging
- Biobrandstofkwaliteit in relatie tot de in Europa gebruikte transportmotoren
7. Autotransport
In deze kennisclip vertellen we je alles over de mogelijke brandstoffen die in het transport op niveau van personenauto’s kunnen worden ingezet en op welke manieren deze kunnen worden toegepast. Wat zijn zogenaamde drop-in brandstoffen en hoe kunnen deze worden gebruikt?
- Drop-in brandstoffen
- Ontwikkelen van speciale motoren, waardoor voertuigen geschikt zijn voor nieuwe duurzame brandstoffen
Brandstoffen met bijna hetzelfde gedrag als traditionele brandstoffen, en die kunnen worden gebruikt zonder enige aanpassing van het voertuig. Meestal worden deze gemaakt door het maken van bio-blends; het bijmengen van een percentage biobrandstof met diesel of benzine.
8. Scheepvaart
In deze kennisclip vertellen we je alles over de huidige en duurzamere brandstoffen voor schepen in de zeevaart. We gaan in op de verschillende brandstofsoorten, en de organisaties die deze brandstofsoorten en kwaliteit beïnvloeden door hun regelgeving.
- Gedestilleerde scheepsbrandstoffen' en 'resterende scheepsbrandstoffen' (HFO)
Vetzuurmethylester (FAME) en gehydrogeneerde plantaardige olie (HVO)
Het kan stollen tijdens winterse omstandigheden
Het kan stollen tijdens winterse omstandigheden
- Energie voor vervoer, Nederlandse Emmissieautoriteit
- https://www.sustainableshipping.org/
- WUR Project Moving sustainable shipping forward
- Boek: Sustainable Shipping: A Cross-Disciplinary View, Harilaos N. Psaraftis, 2019, Springer, ISBN : 9783030043292
9. Luchtvaart
In deze kennisclip vertellen we je alles over duurzaamheid binnen de luchtvaartsector. Kunnen we overstappen op een duurzaam alternatief in plaats van fossiele kerosine? We leggen uit wat duurzame luchtvaart is en wat het duurzaam maakt. We lichten de term SAF en de drieledige aanpak van SkyNRG toe.
SAF staat voor Sustainable Aviation Fuels. Het is een substituut voor fossiele vliegtuigbrandstoffen, geproduceerd uit duurzame bronnen, in plaats van geraffineerd uit aardolie. Deze hulpbronnen kunnen van biologische oorsprong zijn of van niet-biologische oorsprong. Ze fungeren als een ‘drop-in’ brandstof en kunnen dus worden gemengd met fossiele kerosine, zonder dat de bestaande infrastructuur hoeft te worden gewijzigd.
- Certificering van hun activiteiten door de Roundtable of Sustainable Biomaterials (RSB)
- Structureel geadviseerd worden door een onafhankelijke duurzaamheidsraad
- De laatste ontwikkelingen volgen en meedenken over duurzaamheid via een wereldwijd NGO-netwerk
- Our Board Now blog, where we post up-to-date information related to SAF, including definitions, basics, or little-known facts
- ICAO’s latest report on the innovations driving sustainable aviation (for broader context)
- One of our blogs based on the videoclip, for those who prefer reading than viewing
- A short intro animation to SAF, for student who might want a brief refresher
10. Carbon Accounting
In deze kennisclip leren we je meer over het berekenen en toewijzen van koolstof emissies, beter bekend als carbon accounting. Bedrijven en landen maken gebruik van carbon accounting om inzicht te krijgen in hun klimaatimpact. Deze klimaatimpact wordt uitgedrukt als carbon footprint, ofwel koolstofvoetafdruk. Zo kan de koolstofvoetafdruk worden berekend van individuele producten, complete bedrijven of zelfs hele landen. Ten slotte kunnen verschillende producten, bedrijven en landen ook onderling met elkaar vergeleken worden, op gelijke basis.
Carbon accounting is een manier om de uitstoot van klimaatemissies te berekenen. Hiervoor kunnen verschillende rekenmethodes worden toegepast.
Bedrijven die vrijwillig hun CO2 uitstoot willen rapporteren maken vaak gebruik van het Greenhouse Gas Protocol. Hierbij wordt weergegeven hoeveel emissies direct (Scope 1) door het bedrijf worden uitgestoten, en indirect, bijvoorbeeld door de elektriciteitsconsumptie, productie van grondstoffen en gebruik van producten (Scope 2 en 3).
Voor het berekenen van de koolstofvoetafdruk van producten wordt vaak gebruik gemaakt van lifecycle assessment ofwel LCA. Hierbij worden alle emissies, vanaf de grondstofproductie tot aan het einde van de levenscyclus van het product, bij elkaar opgeteld.
Verder zijn er verschillende methodes die verschillen in de mate van keuzevrijheid voor de gebruiker. Bij striktere methodes zijn de eindresultaten makkelijker te vergelijken tussen verschillende producten onderling. De Richtlijn Hernieuwbare Energie bevat een gedetailleerde methode voor het berekenen van koolstofvoetafdruk van hernieuwbare brandstoffen en deze te vergelijken met de emissies uit fossiele brandstoffen.
Bij het berekenen van de klimaatwinst door gebruik van hernieuwbare brandstoffen kijken we naar de hele levenscyclus van het product. De productie van de grondstof en de conversie naar brandstof zijn meestal verantwoordelijk voor het grootste deel van de emissies. Als er ergens in de keten andere broeikasgassen dan CO2 worden uitgestoten, zoals methaan (CH4) en lachgas (N2O), dan worden deze uitgedrukt in CO2 equivalenten. Uiteindelijk wordt de klimaatimpact van de brandstof uitgedrukt in grammen CO2 equivalent per megajoule geproduceerde energie. Dit getal kan vervolgens vergeleken worden met de impact van fossiele brandstoffen.
Bij het berekenen van de klimaatwinst door gebruik van hernieuwbare brandstoffen kijken we naar de hele levenscyclus van het product. De productie van de grondstof en de conversie naar brandstof zijn meestal verantwoordelijk voor het grootste deel van de emissies. Als er ergens in de keten andere broeikasgassen dan CO2 worden uitgestoten, zoals methaan (CH4) en lachgas (N2O), dan worden deze uitgedrukt in CO2 equivalenten. Uiteindelijk wordt de klimaatimpact van de brandstof uitgedrukt in grammen CO2 equivalent per megajoule geproduceerde energie. Dit getal kan vervolgens vergeleken worden met de impact van fossiele brandstoffen.
11. Nederlandse systeem voor Energie voor Vervoer
In deze kennisclip vertellen wij u over het Nederlandse systeem voor Energie voor Vervoer en de Nederlandse Emissieautoriteit (NEa) die daarvoor verantwoordelijk is. De Europese doelstellingen voor het terugdringen van de CO2-uitstoot door brandstofleveranciers zijn via een marktmechanisme geïmplementeerd. Het gebruik van verhandelbare Hernieuwbare Brandstof Eenheden (HBE genoemd) leidt tot een kosteneffectieve naleving van de vervoersdoelstellingen in Nederland.
Het registreren van hun benzine- en dieselleveringen van het voorgaande jaar in het NEa Register. En om op 1 mei voldoende HBE’s van de verschillende soorten op hun rekening te hebben staan.
Het registreren van hun benzine- en dieselleveringen van het voorgaande jaar in het NEa Register. En om op 1 mei voldoende HBE’s van de verschillende soorten op hun rekening te hebben staan.
De herziene richtlijn hernieuwbare energie (RED3), die in 2025 in de Nederlandse wetgeving geïmplementeerd moet zijn, de ReFuelEU Aviation verordening met een verplichting om duurzame vliegtuigbrandstoffen te leveren, en het nieuwe emissiehandelssysteem voor het wegvervoer, gebouwde omgeving en andere sectoren, het ETS-2.
De herziene richtlijn hernieuwbare energie (RED3), die in 2025 in de Nederlandse wetgeving geïmplementeerd moet zijn, de ReFuelEU Aviation verordening met een verplichting om duurzame vliegtuigbrandstoffen te leveren, en het nieuwe emissiehandelssysteem voor het wegvervoer, gebouwde omgeving en andere sectoren, het ETS-2.
Colofon
Contact
Heeft u vragen over de inhoud van deze wiki, neem dan contact op met: contact@hernieuwbarebrandstoffen.nl. Heeft u technische problemen of vragen neem dan contact op met servicedesk@groenkennisnet.nl.
Uitvoering
Dit project ontvangt financiële steun vanuit de kennis- en innovatieagenda landbouw, water, voedsel, in het kader van Kennis op Maat en wordt uitgevoerd door Stichting Wageningen Research (WR), Avans, HAN, Platform Hernieuwbare Brandstoffen en HanzeHogeschool. Binnen de KIA werken bedrijfsleven, kennisinstellingen en overheid samen aan innovaties voor veilig en gezond voedsel (en een groene leefomgeving) voor 9 miljard mensen in een veerkrachtige wereld.
Docenten:
- Ana Lopez Contreras (Wageningen University & Research)
- Eric van den Heuvel (Platform Hernieuwbare Brandstoffen)
- Jappe de Best (Avans Hogeschool)
- Jan Peter Nap (HanzeHogeschool Groningen)
- Menno Merts (Hogeschool van Arnhem en Nijmegen)
- Richele Wind (Hogeschool van Arnhem en Nijmegen)
- Wolter Elbersen (Wageningen University and Research)
Met hulp en ondersteuning van:
- Ben Excell (Wageningen University and Research)
- Dieuwertje de Wagenaar (Wageningen University and Research)
- Gerlinde van Vilsteren (Wageningen University and Research)
- Loes Knotter (Platform Hernieuwbare Brandstoffen)
- Marle de Jong (Platform Hernieuwbare Brandstoffen)
- Rietje van Dam-Mieras (Topconsortium Kennis- en Innovatie Biobased Economy)
- Joline Teisman (graduate student HanzeHogeschool Groningen)
Publicatiejaar:
Februari 2022
Verwijs in uw publicatie als volgt naar deze wiki:
Groen Kennisnet (2022), Hernieuwbare Brandstoffen. Geraadpleegd op [datum] van [https://wiki.groenkennisnet.nl/display/BioBnl].
Licentie
De wiki is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding-NietCommercieel-GelijkDelen 4.0 Nederland licentie.
