Europa moet meer inzetten op biogas in transport

Er moet meer aandacht gaan naar de tankinfrastructuur voor alternatieve brandstoffen, en meer bepaald voor aardgas. Er moeten ook eenvormige standaarden komen voor die infrastructuur. En er moet meer gewerkt worden aan de vermindering van de afhankelijkheid van een handvol leveranciers. Biogas kan daar een rol in spelen.

Meer energie uit een liter biobrandstof

Olie die uit biomassa - zoals houtsnippers of plantenresten - is geproduceerd, heeft vaak nog niet dezelfde kwaliteit en energie-inhoud als ‘klassieke’ ruwe olie. Een nieuwe en eenvoudige katalysator, ontwikkeld aan de Universiteit Twente, brengt de olie, al vóór het transport naar de raffinaderij, op een hoger kwaliteitsniveau. De techniek is, uit tientallen projecten, uitverkozen voor het vervolg van het nationale onderzoeksprogramma CATCHBIO, dat meewerkt aan de Europese ‘2020’ doelstelling: 20% van de brandstof in 2020 moet komen uit ‘renewable’ bronnen.

De olie van de nieuwste generatie biobrandstoffen komt niet langer uit de vruchten of zaden, zoals bij palm- of koolzaadolie, maar uit bijvoorbeeld plantenresten, snoeiafval, houtsnippers. Daardoor is er geen ongewenste concurrentie met de voedselvoorziening. Door de plantenresten, die veel ruimte innemen, om te zetten in olie, is het transport veel eenvoudiger en kan het product rechtstreeks naar een raffinaderij. Bijmengen met ruwe olie is nu al mogelijk. Toch heeft de olie nog niet de kwaliteit die ruwe olie wél heeft. De energie-inhoud per liter ligt lager, de olie is zuur en bevat nog te veel water. De katalysator, ontwikkeld in de groep Catalytic Processes and Materials van prof. Leon Lefferts en prof. Kulathuiyer Seshan, tilt de kwaliteit en energie-inhoud naar een beduidend hoger niveau. De groep maakt deel uit van het Green Energy Initiative van de UT.

Beter dan ruwe olie

Dit gebeurt door de olie, in stikstof, te verhitten tot 500 graden Celsius en door een eenvoudige katalysator toe te passen: natriumcarbonaat op een laagje alumina. De energie-inhoud van de olie is op deze manier al op te voeren van 20 MegaJoule per kg naar 33 tot 37 MegaJoule/kg – dit is beter dan ruwe olie en benadert de kwaliteit van diesel. De techniek, recent verdedigd door promovendus Masoud Zabeti, wordt nu al door KIOR in Texas, USA getest op kleine industriële schaal, met een productie van 4500 barrels olie per dag. Door, behalve natriumcarbonaat, ook nog het materiaal cesium toe te voegen, is de kwaliteit nog verder te verbeteren. “We kunnen daarmee bijvoorbeeld ook de aromaten terugdringen, die bij inademing schadelijk zijn”, aldus prof. Seshan.

In samenwerking met de Rijksuniversiteit Groningen, Energieonderzoek Centrum Nederland (ECN) en de Universiteit Utrecht, wordt de techniek nu verder onderzocht in een nieuw CATCHBIO programma van NWO. Op deze manier wil Nederland voorop lopen in het onderzoek naar technologie die bijdraagt aan de Europese 2020 doelstelling voor brandstof.

Een stap dichterbij grootschalige invoering van groen gas

Een researchteam van Energy Delta Gas Research (EDGaR) heeft onderzocht wat de maximale concentraties van siloxanen in biogas mogen zijn, zodat biogas veilig kan worden ingenomen in het gastransportnetwerk.

Het doel van dit onderzoek was de grenzen van siloxanenconcentratie te ontdekken, zodat biogas op dezelfde manier in huishoudelijke apparaten gebruikt kan worden als aardgas. Biogas wordt daarmee een duurzame vervanger van aardgas.

Siloxanen kunnen worden aangetroffen in biogas. Tijdens de verbranding worden siloxanen in silica deeltjes omgezet; die kunnen in delen van gasverbruiksapparatuur neerslaan en hierdoor invloed hebben op de werking van apparatuur.

“Gedegen specificaties voor siloxanen zijn essentieel voor het grootschalig inpassen van biogas in het aardgasnet,” aldus Howard Levinsky, principal specialist bij DNV GL, dat het onderzoek uitvoerde in opdracht van EDGaR. Dr. Levinsky heeft met zijn team de technische fundamenten gelegd voor de specificaties van siliciumhoudende componenten in biogas.

Dr. Levinsky en zijn team ontwikkelden een theoretisch model om de groei van siliciumdioxide deeltjes in vlammen te kunnen schatten. Voor het praktische gebruik op de huishoudelijke markt hebben ze experimenten uitgevoerd op huishoudelijke apparaten; hierdoor konden ze de effecten van silicaneerslag op het functioneren van apparatuur vaststellen.

Gasbedrijven kunnen de resultaten gebruiken om de grenzen te bepalen voor siloxaanconcentraties in biogas, zodat biogas kan worden ingenomen in het gastransportnetwerk zonder dat het effect heeft op de werking van huishoudelijke apparaten.

Zowel gasinfrastructuurbedrijf Gasunie als de gasdistributiebedrijven Enexis, Liander en Stedin werkten mee aan dit project, gefinancierd door EDGaR. Zij spannen zich samen in om grootschalige introductie van biogas, een duurzame energiebron, mogelijk te maken.