Omvang
Biogene brandstoffen omvatten zowel vloeibare brandstoffen als gas. Vloeibare biogene brandstoffen spelen in alle varianten een rol, gasvormige vooral bij de 95 procent varianten. De vloeibare brandstoffen hebben een relatief stabiele rol in de transportsector, de gasvor- mige komen via het gasnet bij alle andere sectoren
Emissievoordeel
Verbranding van biomassa en biogene brandstoffen zorgt ook voor CO2-uitstoot, maar het
gaat wel om koolstof die recent nog door planten aan de atmosfeer onttrokken is, de kort- cyclische CO2. Onder de voorwaarde dat de biomassaproductie duurzaam is en in de produc-
tieketen niet alsnog ongewenste broeikasgasemissies met zich meebrengt, leidt inzet van bi- omassa tot een lagere netto CO2-emissie in vergelijking met inzet van fossiele brandstoffen.
In combinatie met CCS leidt inzet van biomassa zelfs tot negatieve emissies: hierbij wordt immers kort-cyclische CO2 voor onbepaalde tijd aan de koolstofkringloop onttrokken.
Rol in het systeem
Het leeuwendeel van de biogene brandstoffen in de kostenoptimale oplossingen is chemisch identiek aan fossiele brandstoffen, en dus inzetbaar in alle processen die nu fossiele brand- stoffen gebruiken. Biogene brandstoffen maken het dus mogelijk om dure en lastige aanpas- singen bij eindgebruiksectoren te vermijden (of uit te stellen). De productie van biogene
brandstoffen heeft echter vaak wel een laag rendement (vaak ongeveer 50 procent). Recht- streekse inzet van houtige biomassa in industriële ketels levert een veel hoger energetisch rendement.
Dat lage rendement is paradoxaal genoeg ook een voordeel, want bij de productie komt na- melijk ook slechts ongeveer de helft van de koolstof in het beoogde product. De rest kan als CO2 afgevangen en opgeslagen worden. Daarom zijn – evenals bij de productie van warmte,
elektriciteit en waterstof uit (ruwe) biomassa – ook bij de productie van biogene brandstof- fen negatieve emissies mogelijk met CCS. Die negatieve emissies zijn per hoeveelheid bio- massa wel kleiner dan bij bijvoorbeeld gebruik voor warmteproductie, de helft van de koolstof komt immers wel in het beoogde product, en komt via uitlaat of ketel weer vrij als CO2. Als biomassa relatief schaars is, en de behoefte aan negatieve emissies groot, dan is
het waarschijnlijk aantrekkelijker om biomassa te gebruiken voor een product waar geen koolstof meer in zit, en zijn biogene brandstoffen dus minder aantrekkelijk, maar dit hangt ook weer samen met de beschikbaarheid van CO2-arme alternatieven.
Mix
Biogene brandstoffen komen voor het leeuwendeel uit houtige biomassa, waarvan het groot- ste deel uit het buitenland komt. Andere biomassastromen lenen zich minder goed voor de productie van biogene brandstoffen, maar vergisting van mest en binnenlandse reststromen levert ook een kleine bijdrage aan biogas. In de 2050-beelden is er een aanzienlijk aandeel Fischer-Tropsch diesel voor transport. Ook voor lucht- en scheepvaart zijn groene brandstof- fen in 2050 eigenlijk de enige optie met groot potentieel. Grootschalige inzet van groen gas vindt pas plaats bij ruime beschikbaarheid van biomassa. De vaak grotere inzet op vloeibare biogene brandstoffen komt doordat vloeibare fossiele brandstoffen een hogere CO2-
emissiefactor hebben dan gasvormige, waardoor verdringing van vloeibare fossiele brand- stoffen meer emissiereductie oplevert. De verschillen in kosten en effecten zijn echter mini- maal. Dit betekent dat er relevante verschuivingen in de emissies per functionaliteit kunnen optreden.
Aandachtspunt
Gebruik van biogene brandstoffen uit biomassa plus CCS levert een functionaliteit negatieve emissies vanuit de productie op, en maakt ingrijpende en dure aanpassingen aan de vraag- kant overbodig. Negatieve emissies zorgen voor meer ruimte om daarnaast ook nog fossiele brandstoffen in te blijven zetten. Het is dus een in dubbel opzicht aantrekkelijke optie. Daar staat tegenover dat de beschikbaarheid van biomassa erg onzeker is. Het is daarmee riskant om zwaar op biomassa en biogene brandstoffen te leunen, als er ook alternatieven zijn. Als biomassa erg schaars is, wordt het steeds aantrekkelijker om het maximum aan nega- tieve emissies eruit te halen. Dat is niet het geval bij biogene brandstoffen omdat hier nog steeds koolstof in zit, maar wel bij (grootschalige) warmte-, elektriciteits- of waterstofpro- ductie uit biomassa, want hierbij zit er geen koolstof meer in het product. Bij ruimere be- schikbaarheid van biomassa liggen biogene brandstoffen meer voor de hand. Ook de verhouding met de veronderstelde CO2-opslag capaciteit speelt hierbij een rol: als die erg
klein is, is dat de belangrijkste beperking op negatieve emissies, en niet de hoeveelheid kool- stof die uit de biomassa wordt gehaald.
Een tweede criterium voor de inzet van biomassa voor een bepaalde toepassing is de be- schikbaarheid van (goedkope) alternatieve CO2-vrije opties. Naarmate deze minder beschik-
baar zijn, en er minder ruimte voor inzet van fossiele brandstoffen is, ligt inzet van biogene brandstoffen meer voor de hand.
Tabel 2.6. Kenmerken van de productie van brandstoffen in de verschillende varianten.
Aanbod: Productie brandstoffen
Onderdeel Technologie en/of energie- drager Potentiële rol in 2050 In 80%-beelden In 95%-beelden Primaire ener- giebronnen (OPERA- varianten) Aardgas 300 – 400 PJ 10 – 700 PJ Biomassa 100 – 250 PJ 100 – 600 PJ
Inzet deels direct zoals in ketels bij de industrie, deels voor de productie van groen gas en biodiesel
Hierin is niet meegenomen biomassa die wordt ingezet voor de productie van brandstoffen voor lucht- en scheepvaart (kan ordegrootte 400 PJ zijn)
Olie (voor energie) 250 – 350 PJ 100 – 250 PJ Methaangas
(E-Design vari- anten)
Aardgas 200 – 800 PJ 100 – 300 PJ Groen gas 150 – 250 PJ
20 - 50% van gas totaal
200 – 350 PJ
50 – 70% van gas totaal Groene brand-
stoffen uit vaste biomassa alge- meen Vergassing bio- massa, Fischer- Tropsch, optioneel met CCS Ja Ja
Voor 80%-beelden moeilijk te missen optie, voor 95%-beel- den is het een robuuste optie, zoveel mogelijk met CCS.
Waterstof (niet als grond- stof voor C-ver- bindingen)
Bijmenging in gas- net
0 - 7 PJ 10 – 40 PJ Hiervoor is een maximum van 25% aangehouden Methaanproduc-
tie
Uit waterstof met CO2
Niet 0 – 50 PJ Raffinaderijen CCS Afvang afhankelijk van de
omvang van de productie Olieraffinage met
waterstof
Nee Ja