Inverde
Studiedag Energie uit biomassa
Verslag studiedag Energie uit biomassa te Neerpelt op 23 oktober 2008
Programma :
- Biomassa vanuit kleinschalig bos- en natuurbeheer, door Bert Vanholen (ANB)
- Biomassa : afval of aanwinst? door Eric Huibers (Vandervelden bosbouw NV)
- Staatsbosbeheer – hout en biomassa, door Henk Wanningen (Staatsbosbeheer)
- Biomassa: veel over gesproken, maar nog niet alles over gezegd, door Henri Elen (Renovius NV)
- Verwarmen met automaten en Verwarmen met stukhout, door Ben Schoormans (Bio Energie Nederland b.v.)
- Opportuniteiten van biovergisting voor Vlaanderen: mogelijkheden voor beheermaaisel, door Erik Meers (UGent, Eneco)
- In de namiddag werd de firma Renovius te Overpelt bezocht.
Biomassa vanuit kleinschalig bos- en natuurbeheer, door Bert Vanholen (ANB)
Bert Vanholen beschreef de situatie bij het Agentschap voor Natuur en Bos (ANB), dat 45.500 ha bos (domeinbos en medebeheer van openbaar bos), 2.900 ha duinen, 5.800 ha graslanden, 5.000 ha heide en 1.500 ha stilstaande wateren beheert. Voor het beheer van natuurgebieden is voor Limburg een verdeling ontwikkeld die grofweg op het volgende neerkomt: droge gebieden kunnen met beheerovereenkomsten beheerd worden door landbouwers, grootschalige gebieden die vochtig tot nat zijn, worden in opdracht van ANB beheerd door aannemers. De kleinschalige, vochtige tot natte gebieden ten slotte, worden in eigen regie beheerd door werknemers van ANB. (Opm: dit model is vooral toepasbaar op graslanden)
De vrijgekomen hoeveelheden kunnen jaarlijks nogal wat verschillen naargelang de uitgevoerde beheeracties. Daarnaast spelen ook andere factoren mee zoals achterstallig t.o.v. regulier beheer, weersomstandigheden, budgetten, … .
Vroeger werden stukken hout van minder dan 25cm diameter nogal gemakkelijk verwerkt tot stukken brandhout, wat niet zo efficiënt blijkt te zijn. Nu wordt er meer en beter hakselhout geproduceerd, wat kan verkocht worden. Mede omdat de menselijke arbeid zo ook efficiënter kan ingezet worden kan men een aanzienlijke besparing realiseren en toch hetzelfde natuurbeheersresultaat bereiken.
De prijs van de chips stijgt de voorbije paar jaar, maar niet in dezelfde mate als de aardolie. Het gemiddelde prijsniveau van een ton droge chips die voldoet aan bepaalde kwaliteitsnormen ligt momenteel in Duitsland rond de 80 € per ton.
Mogelijke productiebronnen voor energiehout bij ANB zijn:
- tak- en tophout bij kappingen
- 'onrendabele' dunningen (bvb. dunning jong bos)
- werkzaamheden waar vrijkomend hout moet worden afgevoerd (bvb. open maken van heideterreinen)
- kwalitatief laag hout door aantasting van rot of verkleuring
- hakhoutbeheer :
- wilgenstruwelen in de Scheldevallei
- elzenbroekbossen
- ecologische verbindingszones ('energieke' houtkanten)
Als een vrachtwagen 100 km rijdt met een vracht chips van 40m3 blijkt dit ongeveer 1% van de energieinhoud van deze chips te kosten. Energetisch gezien is er dus niet zo’n bezwaar om chips enkele honderden kilometers te vervoeren naar een geschikte installatie. Omwille van de lokale werkgelegenheid en de hogere transportkosten ziet ANB de productie van biomassa voor energie toch in de eerste plaats als een regionaal te organiseren zaak, niet op het niveau van Vlaanderen of België. Ook moet er een zo hoog mogelijk rendement nagestreefd worden, bvb. door WKK (warmte-kracht-koppeling), gedeeltelijke mechanisatie en een efficiënte logistieke inzet.
Een spanningsveld betreft de concurrentie tussen de vraag naar chips/brandhout en de vraag naar grondstof voor de houtindustrie (bvb. spaanderplaten). Een ander spanningsveld bestaat in de overweging om biomassa ter plaatse te laten, dood hout om de biodiversiteit te verhogen (insecten, zwammen, broedgelegenheid,…). Er is dus behoefte aan een afwegingskader voor het natuurbeheer : biodiversiteit, CO2-huishouding, recreatiewaarde, … Inzake valorisatie van de vrijkomende biomassa streeft het ANB naar een zekere cascadering inzake toepassingen: eerst kwaliteitshout voor materiaalgebruik en vervolgens de bijproducten voor andere doeleinden (bv. energie). Ten slotte is er nood aan een betere inventarisatie, waaraan nu gewerkt wordt binnen ANB.
Klik hier voor de presentatie.
Biomassa : afval of aanwinst? door Eric Huibers (Vandervelden bosbouw NV)
Eric Huibers van Vandervelden bosbouw nv. trok de materie wat verder open richting andere organische afvalstromen zoals energiegewassen, GFT, mest, slib, materiaal van containerparken, industrieel houtafval, … De biomassa uit bos- en natuurbeheer is hierbij zuiver van samenstelling en van onbesproken herkomst. De natuurlijke grondstoffen worden niet uitgeput en het komt niet in concurrentie met voedselproductie wat betreft grondgebruik.
Hij gaf een overzicht van zijn opdrachtgevers in België en Nederland en illustreerde de werkzaamheden van het bedrijf op het terrein met talrijke dia’s. Speciaal ontwikkelde machines zoals de Heizohack en de Jenz 560 werden besproken.
Interessant was een rekenvoorbeeld waarin aangetoond werd dat bij het transport van houtchips slechts 0,5% vrijkomt van de CO2-uitstoot die verhinderd wordt door een hernieuwbare biomassa te gebruiken in plaats van een fossiele brandstof.
De firma Vandervelden blijkt heidemaaisel en heide-chopper materiaal vooral af te zetten naar de potgrondindustrie, grasmaaisel naar groencomposteringen en plagsel bij landbouwers voor het ophogen van akkers. De grote biomassa-centrale van Norbord (48MW) werd opgestart in juni 2007 en verwerkt 1300 ton biomassa per week. Eerst werd gedacht dat de investering zich zou terugverdienen op 4 jaar, maar het blijkt sneller te gebeuren omwille van hogere gasprijzen en het aantal storingen in de installatie, dat lager lag dan verwacht.
De belangrijkste factoren die de kwaliteit van de biomassa voor energie bepalen zijn vochtgehalte, zandgehalte, zuiverheid en pH.
- Het vochtgehalte is van belang om een geschikte hoge temperatuur te bereiken in de branderkamer (850-1000°C). Dan worden de dioxines immers teniet gedaan.
- Een zo laag mogelijk zandgehalte vermijdt verglazing en aankoeken in de installatie.
- De zuiverheid ten opzichte van verschillende vervuilende stoffen is minder een probleem bij materiaal uit bos- en natuurbeheer. Bij houtafval uit afbraakwerken is dit bvb. wel een groot probleem (behandeld hout).
- De zuurtegraad of pH is van belang voor de WESP (Wet Electrostatical Precipitator) of NEF (Natte Electrische Filter). Het is een natte filter die door middel van electrostatische electriciteit vervuilende delen uit de rookgassen haalt. Een dergelijke filter bevat inox die niet zuurbestendig is. Gezien een dergelijke filterinstallatie meerdere miljoenen euro kost, kan ze alleen toegepast worden op grotere energiecentrales en spijtig genoeg niet op kleinere verwarmingsketels.
Klik hier voor de presentatie.
Staatsbosbeheer – hout en biomassa, door Henk Wanningen (Staatsbosbeheer)
Henk Wanningen werkt bij 'Staatsbosbeheer Dienstverlening', dat in werking vergelijkbaar is met OC-ANB en de marktgerichte activiteiten verzorgt. Staatsbosbeheer beheert 250.000ha, waarvan 90.000 ha bos. Ze beheren dus wel in aantal ha dubbel zoveel bos als ANB, maar binnen de organisatie overweegt het bos niet in de oppervlakteverdeling. Ze zijn er trots op dat ze aan recreatie 100 miljoen bezoekers per jaar hebben. Nederland verbruikt jaarlijks 12 miljoen m³ hout waarvan het land zelf 9,2% produceert (1.100.000m³/j). Staatsbosbeheer produceert 300.000m³/j of 3,3m³ per ha bos per jaar. Hout van Staatsbosbeheer is FSC-gecertificeerd en wordt beschouwd als een vernieuwbare grondstof gekoppeld aan duurzaam natuurgebruik.
Staatsbosbeheer streeft naar grotere contracten met een exploitatie in eigen beheer en just in time levering aan de industrie. Actueel worden de volgende trends waargenomen :
- stijging van de jaarlijkse houtoogst (60 à 70% van de jaarlijkse bijgroei)
- aandeel loofhout neemt sterk toe
- aandeel zaaghout in het naaldhout neemt toe
- populier en wilg nemen af
Naast hout voor de industrie produceert Staatsbosbeheer ook biomassa voor energiewinning. In hun ondernemingsplan 2008-2012 staat 150.000 ton per jaar ingeschreven. Allicht is dit een voorzichtig cijfer: ze kunnen immers veel meer produceren. SBB heeft wel de ambitie de grootste producent van biomassa in Nederland te zijn en hiervoor hebben ze een Joint-Venture opgericht met Bio-Enerco BV.
Ze maken een onderscheid tussen makkelijke biomassastromen (bvb. schoon hout en chips) en moeilijke met een hoog gehalte aan Si, Ch, Ca, K Na en/of F (zoals bvb. gras, riet, heide). Chloor kan zeer lastig zijn omdat het corrosie levert bij verbranding; met keramische kachels kan dit opgelost worden. Graspellets geven daarbij ook nog veel as. Gewone houtkachels werden in vergelijking met grotere energiecentrales ook in vraag gesteld wegens hun lagere rendement en de geproduceerde vervuiling (bvb. fijn stof).
Klik hier voor de presentatie.
Biomassa: veel over gesproken, maar nog niet alles over gezegd, door Henri Elen (Renovius NV)
Henri Elen van Renovius NV gaf een meer gedetailleerde uiteenzetting over het begrip biomassa. Zo besprak hij een studie van het Vito (Vlaams Instituut voor Technologisch Onderzoek) waaruit duidelijk werd dat de vraag het aanbod vanuit het Vlaamse landschap ruimschoots overtreft.
Hij verdeelde de markt in drie segmenten met vermelding van de actuele prijzen (transport tot de installatie niet inbegrepen):
- centrales en grote installaties van >10MW
- stamchips : 30 à 40 €/ton
- resthout : 10 à 20 €/ton
- zeefoverloop uit de compostproductie : 12 à 20 €/ton - industrie met installaties tussen 10MW en 100kW
- stamchips : 30 à 60 €/ton
- resthout : 20 à 40 €/ton - particulieren met ketels tot 100kW
- pellets : 170 à 250 €/ton
- chips : 50 à 90 €/ton
Daarop gaf hij een overzicht van alle grote verbruikers van biomassa voor energie in België. Hun totale verbruik wordt geschat op 2.350.000 ton/j
Hij besprak in detail de kwaliteitseisen die vandaag gesteld worden aan biomassa uit de verschillende categorieën. Zo mogen pellets maar ten hoogste 15% vocht bevatten, terwijl dit voor boschips aan grote installaties tot 40% mag bedragen. Ook werden verschillende machines besproken die betrokken zijn bij het verwerken van de biomassa (verzamelen, chippen, schredderen, afzeven, drogen en opslag). Chips en houtdelen onder de 12mm worden gecomposteerd voor de productie van potgrond. Hiervoor wordt het materiaal opgezet in rillen en regelmatig belucht. In de namiddag werd dit verder op het terrein van de firma Renovius zelf gedemonstreerd en ook de kost van de verschillende handelingen werd aangegeven.
Tot slot gaf hij nog als aanbeveling mee om chips zo mogelijk direct in een container te blazen om verontreiniging tegen te gaan, en om te chippen met scherpe messen om zo weinig mogelijk fijn aandeel te produceren.
Klik hier voor de presentatie.
Verwarmen met automaten en Verwarmen met stukhout, door Ben Schoormans (Bio Energie Nederland b.v.)
Ben Schoormans van Bio Energie Nederland kwam uitleg geven over verwarmingsketels door hen bij ons verdeeld en geproduceerd in Duitsland. Het betreft ketels voor stukhout, chips of pellets, ventilator gestuurd of met natuurlijke trek. Het is belangrijk dat de verbrandingskamer op de juiste temperatuur gehouden wordt van 700 à 800°C, omdat dan stoffen zoals teer mee verbrand worden en geen teerneerslag kan optreden. Een hoger verbrandingsrendement kan ook afgelezen worden aan fijne asse, zonder onverbrande resten noch slakvorming.
In de rookgassen die de ketel verlaten kan een lambda-sonde geplaatst worden die het zuurstofgehalte meet. Het is goed dat de uitgestoten rook nog 4 à 8% zuurstof bevat. Meer zuurstof wil zeggen dat er onnodig afgekoeld wordt. Minder betekent dat niet alles opgebrand raakt en dat er vervuilende stoffen kunnen geproduceerd worden. Via deze sonde kan ook de toevoer van primaire en secundaire lucht geregeld worden.
Deze toestellen halen rendementen van 90 à 93%. Hun enige nadeel ten opzichte van gas of stookolieketels is dat ze meer plaats innemen, vooral door de grotere benodigde stockageruimte voor biomassa.
Klik hier voor de presentatie.
Opportuniteiten van biovergisting voor Vlaanderen: mogelijkheden voor beheermaaisel, door Erik Meers (UGent, Eneco)
Erik Meers is verbonden aan de Universiteit van Gent en Eneco Energie België. Hij is bezig met kleinschalige winning van biogas uit beheermaaisel, maar eerst schetste hij de algemene Vlaamse energiesituatie. In Vlaanderen wordt er 49TWh/j aan electriciteit opgewekt. Slechts 3% kan hernieuwbaar genoemd worden, maar hiervan valt wel 58,9% in de categorie 'biomassa + overig biogas'. Gelukkig is er de laatste jaren wel een sterke stijging. België produceert slechts 2,7% aan hernieuwbare electriciteit en scoort hiermee op 3 na slechtst van de Europese lidstaten. Het is de bedoeling om 6% te halen in 2010 en 13% in 2020.
Het bedrijf Eneco zelf produceert 9,3% van zijn electriciteit hernieuwbaar met waterkracht, wind en biomassa. Het is de bedoeling 2/3de hernieuwbare energie te halen tegen 2020. De totale geproduceerde electricuteit is 23TWh/j, wat overeenkomt met de kleine helft van de Vlaamse energieproductie. In Vlaanderen is Eneco dus minder bekend, maar in Nederland is het één van grote producenten. Ze hebben nu 4 biovergistingsinstallaties aan het werk en binnenkort komen er 38 bij.
Bij biovergisting komt het erop aan de juiste verhouding te bewaren tussen eiwitten, koolhydraten en vetten. Voor de vergisting van gras worden zeer primitieve bacteriën gebruikten die daar erg gevoelig aan blijken te zijn. Bij hun proefinstallatie in West-Vlaanderen werd er onder andere in de duinen op terreinen van ANB gras gemaaid om het te laten vergisten in Diksmuide. Het gras (groen of bruin) werd geoogst in augustus en mocht geen koorden, hout of grond bevatten.. Het moest voor de vergisting zeer fijn gehakseld worden en kon bewaard worden door inkuilen. Wat betreft de gehaltes aan Ch, Ca en K waren er geen problemen.
Per deel investering aan fossiele energie in het productieproces kan het 8 à 10-voudige aan groene energie teruggewonnen worden. Het product is methaangas, wat ook in aardgas zit. De rest na de vergisting wordt in Frankrijk als bodemverbeteraar in de akkerbouw gebruikt. De milieuwinst aan vermeden CO2-uitstoot, verzurende en vermestende emissie is zeer groot. Het is duidelijk dat de biovergassingstechnologie in de toekomst op grotere schaal met succes zal gebruikt worden.
Klik hier voor de presentatie.
Willy Verbeke (Inverde)
Met dank aan Ruben Gybels (OC-ANB) voor het samen organiseren van deze studiedag.