Minder CO2–uitstoot met aardgas dan met biomassa

Een gastbijdrage van Sjak Lomme en Leffert Oldenkamp.

In het laatste nummer van VORK stond onderstaand artikel van Sjak Lomme en Leffert Oldenkamp over biomassa. (Voor de website van Vork zie hier.)

Om de klimaatdoelstellingen te halen zet de Nederlandse overheid zwaar in op het verbranden van biomassa, vooral hout, voor het opwekken van elektriciteit en warmte. Bij het verstoken van biomassa komt echter drie keer zoveel CO2 vrij als bij gebruik van aardgas. Die extra CO2 wordt bij lange na niet vastgelegd in extra houtaanwas, stellen Sjak Lomme en Leffert Oldenkamp.

‘Als het echt om CO2-uitstoot gaat, kun je beter aardgas verstoken en de subsidie voor biomassa steken in bosaanleg en –onderhoud.’

Biomassa
Als het over het verstoken van biomassa gaat, lijkt het beleid volledig losgezongen van de werkelijkheid. Formeel richt het klimaatbeleid zich op het terugdringen van de CO2–uitstoot, maar in het Energieakkoord worden vooral ambitieuze doelstellingen geformuleerd voor het opwekken van duurzame energie. De nadruk ligt daarbij op het gebruik van biomassa (>60 procent).

Urgenda, de club die een rechtszaak tegen de staat heeft aangespannen en in eerste termijn ook gewonnen, gaat nog een stap verder. In zijn Visierapport 2030 draait Nederland over vijftien jaar geheel op duurzame bronnen. Daarvoor moet dan wel een hoeveelheid biomassa worden aangevoerd die gelijk staat aan drie keer het oppervlak van Nederland voor de teelt van energiegewassen.

Bij biomassa voor energieopwekking gaat het voor het overgrote deel om houtproducten in diverse varianten: houtpellets (tot samengeperste korrels verwerkt hout), resten van snoeiwerk en houtoogst in het bos (vaak tot chips verwerkt), zaagsel en afvalhout. Daarnaast wordt gebruik gemaakt van hout dat door vernuftige procedés bruikbaar wordt gemaakt voor houtkachels, zoals houtskool en pyrolyseproducten.

Voor al deze producten geldt dat er bewerkingen nodig zijn om ze geschikt te maken voor verbranding in kachels, ovens of elektriciteitscentrales, zoals drogen, verchippen, transporteren en verhitten. Dat kost veel energie, waardoor er al CO2 in de lucht komt voordat de biomassa zelf wordt verbrand.

Daar komt bij dat hout geen erg efficiënte brandstof is. Anders gezegd: het verstoken van hout levert per geproduceerde kilowattuur elektriciteit veel meer CO2 op dan wanneer je aardgas, aardolie of zelfs steenkool zou gebruiken. Dat heeft te maken met de energiedichtheid en de samenstelling van de brandstof.

Met 56 kilo CO2/GJ scoort gas beduidend beter dan de 95 kilo CO2/GJ van steenkool. Ook het omzettingsrendement van gas ligt veel hoger dan dat van steenkool of biomassa. Een moderne gascentrale haalt bijna 60 procent rendement. Daar steekt de 42 tot 45 procent rendement van een moderne kolencentrale karig bij af.

Gascentrales stoten per eenheid energie dus pakweg een derde uit van de hoeveelheid CO2 die kolencentrales uitstoten, terwijl biomassa nog slechter scoort.

Tellen we daar de energieverliezen door bewerking en transport bij op, dan kunnen we rustig stellen dat bij gebruik van hout als brandstof drie tot vier keer zoveel CO2 per eenheid energie wordt uitgestoten dan bij aardgas. Dus terwijl het beleid enerzijds inzet om het verminderen van de CO2-uitstoot en we daarvoor fossiele brandstoffen in de grond laten zitten, zorgt het er anderzijds voor dat de CO2-uitstoot met factoren toeneemt door schoon aardgas te vervangen door biomassa. Daardoor raakt het ‘milieu’ behoorlijk van de regen in de drup.

Uitstoten of vastleggen van CO2?
Vaak wordt als argument gehanteerd dat biomassa duurzamer is dan aardgas, omdat de CO2 die wordt uitgestoten snel weer wordt vastgelegd in nieuwe biomassa, zodat het sommetje uiteindelijk op nul uit komt. Daar zijn de nodige kanttekeningen bij te maken. Als eerste een principiële: net zoals het voor het broeikaseffect niet uitmaakt of de CO2 afkomstig is van biomassa of van aardgas, is het voor groeiende planten en bomen niet relevant of de CO2 die ze gebruiken afkomstig is van het verbranden van aardgas of van biomassa.

Anders gezegd: als je het broeikaseffect wil beperken, moet je aan de ene kant zo weinig mogelijk CO2 de atmosfeer in blazen, terwijl je aan de andere kant ervoor moet zorgen dat zoveel mogelijk CO2 langdurig wordt vastgelegd in biomassa.

Maar die twee strategieën staan volledig los van elkaar. Als we de CO2-uitstoot serieus willen beperken, zouden we dus de steenkool- cum- biomassacentrales zoveel mogelijk moeten vervangen door aardgascentrales (CO2-reductie) en tegelijkertijd een beleid moeten ontwikkelen waarbij zoveel mogelijk CO2 langdurig wordt vastgelegd (CO2-opslag). Dat laatste gebeurt echter niet. Sterker nog, het areaal aan bossen neemt drastisch af en het beheer van bestaand bos is niet ingericht op het vastleggen van CO2.

Houtaanwas is CO2 vastleggen
Bepalend voor het vastleggen van extra CO2 is de jaarlijkse houtaanwas per hectare (cellulose, lignine). Ook wordt een deel van de CO2 opgeslagen in humus. De overige biomassa (bladeren etc.) die wordt gevormd, verteert relatief snel en draagt niet substantieel bij aan CO2-opslag. Er is een voortdurende uitwisseling tussen CO2 uit atmosfeer en CO2 uit dergelijke plantendelen.

Voor optimale houtaanwas (bijgroei) zijn voortdurend beheersmaatregelen nodig.
Door gunstige condities te scheppen voor kroon- en wortelontwikkeling van individuele bomen is de houtaanwas optimaal. Niets doen en het bos aan zijn lot overlaten verlaagt de bijgroei en daarmee ook de vastlegging van extra CO2.

Aan het einde van de voor verschillende boomsoorten specifieke omlopen neemt de bijgroei af en is verjonging nodig om de opslagcapaciteit op peil te houden. Als bomen oud worden en gaan rotten, komt langzamerhand ook de in de houtvezels opgeslagen CO2 vrij. Het is dus van belang dat er voldoende houtvoorraad (het kapitaal) in bos aanwezig blijft. Alleen via gerichte beheersmaatregelen kan daarmee worden bereikt dat voldoende bijgroei (de rente) voor CO2-opslag ontstaat. Niet–beheerde oerbossen of tropisch regenwoud laten het volledig afweten als het gaat om het vermogen om extra CO2 op te nemen.

Stop CO2.  Op 18 december 2009 vroegen klimaatactivisten in Nijmegen aandacht voor de CO2-uitstoot vanuit kolencentrales, zoals deze van Electrabel waar biomassa wordt bijgestookt.

Grondgebruik
Voor het vastleggen van CO2 is het ook van belang dat de oppervlakte opgaand bos met voldoende houtaanwas in stand blijft dan wel wordt uitgebreid. In eerdere artikelen in Vork is uiteengezet dat het in dit opzicht droevig is gesteld met de toestand van onze bossen. Allereerst verdwijnt er veel bos wegens verandering van grondgebruik (nieuwe natuur, heide, stuifduinen) en bosbranden.

In onze nationale parken wordt nagelaten om de verjonging van goed groeiende boomsoorten te bevorderen. Per saldo gaat de opslagcapaciteit voor CO2 sterk achteruit, omdat in het overblijvende bos steeds vaker de voor elke boomsoort specifieke sturing op houtaanwas (CO2–vastlegging) ontbreekt. Daarvoor in de plaats komt duur beheer gebaseerd op starre natuurwaarden.

Bovendien ruimen Staatsbosbeheer en andere terreinbeheerders bossen op vanwege hun contracten voor levering van chip en pellets. Hoewel het om FSC–gecertificeerde bossen gaat, treden noch FSC, noch minister Kamp hiertegen op.

Certificaat
Duurzaam bosbeheer gericht op CO2-opslag vergt voortdurend acties, verspreid over een groot areaal, waarbij continu wordt verjongd, uitgedund en geoogst. Vaak wordt de suggestie gewekt dat dat ook gebeurt of zal gebeuren als maar voldoende bossen FSC–gecertificeerd zijn. …

Tijdens het KNAW-symposium over biobrandstoffen (zie beschrijving hieronder) kwam Martin Junginger (voorstander) met het voorbeeld van de gesubsidieerde import van houtpellets uit de Verenigde Staten. Uit de grote verscheidenheid aan bostypen waaruit pellets worden vervaardigd, haalde hij een jonge Pinus–beplanting aan, waar eenmalig – via dunning – de groei van de overblijvende beplanting wordt gestimuleerd. Maar eenmalige dunning zegt weinig over duurzame aanwas over de hele omloop. Afgezien daarvan zijn dergelijke plantages meestal niet FSC–gecertificeerd en bestaat er ook geen verplichting tot herplanten. Als de eigenaar iets anders met zijn grond wil, gaat het bos eraan.

De vanzelfsprekendheid waarmee Nederlandse milieuorganisaties pleiten voor inzet van al dan niet gecertificeerde biobrandstof, staat dan ook in schril contrast met de opstelling van de milieuorganisaties in de Verenigde Staten. In hun ogen komt het Europese klimaatbeleid neer op ‘wrecking the planet in name of saving it’. Organisaties als ‘Dogwood Alliance’ en ‘Southern Environmental Law Centre’ zoeken daarom publiciteit, onder andere met foto’s van kaalslag en van vrachtwagens vol met dikke boomstammen op weg naar pelletfabrieken, die zogenaamd alleen dunningshout en zaagresten gebruiken.

Onverantwoord beleid
In de aanloop naar de klimaatconferentie in Parijs, eind dit jaar, heeft de EU aangegeven de uitstoot van CO2 met 40 procent te willen terugdringen ten opzichte van 1990. President Obama heeft aangegeven dat de Verenigde Staten willen meedoen met een reductie met 32 procent ten opzichte van 2015. Als het werkelijk de bedoeling is om de CO2-uitstoot te verminderen, zouden we afscheid moeten nemen van de illusie dat het verstoken van biobrandstoffen daar iets aan bijdraagt en in moeten zetten op een beleid gericht op het ontwikkelen en in stand houden van bossen. Daarmee kan op termijn CO2 worden vastgelegd en kan de houtvoorziening worden veiliggesteld. In feite zou het totale bedrag van de subsidies voor duurzame energie, 3,5 miljard euro in 2015, decennialang moeten worden besteed aan bosaanleg, bosbehoud, bosherstel en duurzame houtvoorziening. Als dan ook het verstoken van hout tot een minimum wordt beperkt, kan er tegen het einde van deze eeuw voldoende bos beschikbaar zijn om de overmaat aan CO2 vast te leggen.

Afgebrand
Het visiedocument van de KNAW over ‘Biobrandstof en hout als energiebronnen’ heeft al veel stof doen opwaaien (zie ook Vork 1/2015). De samenstellers (Martijn Katan, Rudy Rabbinge en Louise Vet) stellen namelijk onomwonden dat het gebruik van biomassa voor energieopwekking nauwelijks bijdraagt aan de vermindering van de CO2-uitstoot, maar wel de voedsel- en grondstoffenvoorziening zwaar onder druk zet. Om de discussie een beetje op niveau te houden, organiseerde de KNAW op 10 april een symposium over het thema. Voor de presentaties en het verslag zie hier.

De buitenlandse sprekers David MacKay van ‘Cambridge University’ en auteur van ‘Sustainable energy without the hot air’ en Tim Searchinger van ‘Princeton University’ en consultant van het ‘World Resources Institute’ waren zeer kritisch over gebruik van biomassa als brandstof en schaarden zich achter de samenstellers van het Visiedocument.

Volgens voorstander André Faaij van de Universiteit Groningen zijn er wereldwijd echter voldoende (gedegradeerde) gronden beschikbaar voor productie van biomassa, maar die stelling wist hij niet te onderbouwen. Ook ging hij niet in op het probleem van niet te compenseren CO2–uitstoot. Martin Junginger van de Universiteit Utrecht pleitte voor het gebruik van hout en houtresten als biobrandstof in de veronderstelling dat CO2 die vrijkomt bij het verbranden van hout weer wordt vastgelegd in houtaanwas, ongeacht de bosontwikkeling. In bijgaand artikel hebben we die veronderstelling voldoende weerlegd. Al met al werd al tijdens het symposium duidelijk dat het optimisme van de voorstanders van biomassa als energiebron nergens op is gebaseerd. Het verstoken van biomassa en hout leidt eerder tot meer dan minder CO2–uitstoot. De meeste experts zijn daar inmiddels wel van overtuigd. Nu het beleid nog …

– – –

Sjak Lomme is onafhankelijk adviseur voor de elektriciteit– en gasmarkt en eigenaar van SLEA BV (www.slea.nl).

Leffert Oldenkamp was onderzoeker en beheerder van bossen en is redacteur van Vork.

Voor het originele artikel uit VORK zie hier.

 

Naschrift HL
Maar waarom zouden we de uitstoot van CO2 willen verminderen? Waarom wordt CO2 gedemoniseerd? CO2 is plantenvoer en een bouwsteen van het leven. Via satellieten is vastgesteld dat de wereld de laatste decennia groener is geworden. Peer–reviewed studies suggereren dat de verhoogde CO2–concentratie in de atmosfeer hieraan een positieve bijdrage zou hebben geleverd. Als CO2 al een opwarmingseffect zou hebben, geven recente peer–reviewed studies aan dat dat zeer gering is, terwijl milieu–economische studies een positieve invloed aangeven voor een geringe stijging van de temperatuur.

Voor mijn eerdere bijdragen over klimaat en aanverwante zaken zie hier, hier, hier, hier en hier.