Kennisdeling: Duurzaamheid van
vergistingsprocess
Drs. Ing. F. Pierie
Drs. L.J.M. Heijne
Prof. Dr. A.J.M. Schoot Uiterkamp
Inleiding vergisting
Onderdelen in de keten
6/14/2017 3
Biomassa
6/14/2017 4 6/14/2017 Vergisting Transport Biomassa LocatieProductie biomassa per ton
6/14/2017 5
Transport
6/14/2017 6 6/14/2017 Vergisting Transport Biomassa Locatie(Co) Vergisting
6/14/2017 7 6/14/2017 Vergisting Transport Biomassa LocatieGroen gas productie
6/14/2017 8
6/14/2017
Groen gas productie Vergisting
Transport Biomassa
Elektriciteit en Warmte productie
6/14/2017 9 6/14/2017 Elektriciteit en warmte Vergisting Transport Biomassa LocatieTe bespreken elementen vergisting
101) Samenwerking
2) Gezamenlijke voordelen
1) Efficiëntie
2) Emissies
3) Impact milieu
Net Present Value
PLANET
De milieu-impact van biovergisting
De keuze van biomassa
De duurzaamheid van
biomassa hangt af van:
• Cultivatie
• Beschikbaarheid
• Energie-inhoud
• Locatie
CO2 emissies gemiddelde
boeren vergister per type
biomassa inc. 50 km
transport
6/14/2017 12
Reference = Gronings Aardgas
Effect van transport op duurzaamheid
6/14/2017 13
Gebruik zo lokaal mogelijke biomassa afvalstromen
Bron: Frank Pierie et al 2015
Efficiency
Effect van extra mest gebruik
6/14/2017 14
Bron: Pierie et al., 2016
Niet alle biomassa is bruikbaar
Duurzaamheid bio-vergister
6/14/2017 15 0 1 2 3 4 5 6 7(P)E
R
OI
(GJ
/GJ)
0 10 20 30 40 50 60G
WP (kgC
O2eq
/GJ)
0 1 2 3 4 5 6 7 8Ec
oP
oin
t
(P
t/GJ)
Efficiency
Emissions
Impact
Referentie Gronings Aardgas
PROFIT
Inkomsten vergister
-1.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0
NPV
(m
illio
n
€
)
Duurzaamheid bio-vergister
Boeren vergisters zijn financieel
Lastig:
• Co-substraat is duur
• Kwaliteit substraat onzeker
• Lokaal biomassa gebruik
• Digistaat verwerking belangrijk
• Bij WKK warmte overschot
6/14/2017 17
NPV
PEOPLE
Hoe mensen kunnen profiteren van
de installatie
Het verdelen van de lusten en lasten
• Lokale biomassa
• Verdeelsleutel omwonenden
• Geurcontrolesysteem en regelgeving
• Bewoners betrekken in proces
SPACE
De ruimtelijke benodigdheid van
vergisting
Biogas is geen efficiënte
energieproducent
Efficiëntie biogas vs. PV 1 ha
14/06/2017 22
Productie
Biomassa
Zon PV
Elektriciteit
0.4% E
1.3% E+H
16.2%
Groen gas
1.0% (8 bar)
5.8%
Groen gas of E+W Vergisting Transport Biomassa 3% 50% 70% 99% 99% 30-90%
ZON
15-20% 90-95% Electrolyse Reformer 60% 60% Groen gas Omvormer ZonnepanelenBI
OGAS
ZON
P
V
Energie van
de zon als
startpunt
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 P ro du cti e (MWh/ ha. a)
Productie per Hectare
6/14/2017 23 Wind turbine 3 MW op 16 ha Zonnepanelen PV 50% gebruik land Co-vergisting 50% Mest en 50% mais
Biogas is wel een goede een
mogelijk duurzame schakel in
een circulair economie voor
lokale biomassa
CONCLUSIE
Aanbevelingen om mee te nemen
Conclusies
Biogas ja, mits:
• Biogas is een potentieel duurzame bron die
ook constant kan produceren en reguleren
• Biomassa input bepaalt duurzaamheid
• Samen delen in lusten en lasten
• Duidelijke afspraken over geurbewaking
• Het moet inpasbaar zijn in duurzaam beleid en
in de omgeving
TIP:
Samenwerken
Door samen te werken kan het
gehele productie proces (en dorp) er
van profiteren
Scenario: System optimalisatie
6/14/2017 28 Internal fuel Liquid fertilizer Solid fertilizer 1 6 6 4 5 2 Improved insulation Leakage repair Internal electricity Internal heat Additional biogas Manure bypass / storage Heat exchanger Heat pumpGreen fertilizer production from digestate
Green fuel production from green gas
Green gas production AD
Transport Feedstocks
Locations
-1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
NP
V (
million
€
)
Resultaat: Systeem optimalisatie
6/14/2017 29 0 5 10 15 20 25
(P)E
R
OI
(GJ
/GJ)
-50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40G
WP (kgC
O2eq
/GJ)
-8 -6 -4 -2 0 2 4 6Ec
oP
oin
t
(P
t/GJ)
Efficiency
Emissions
Impact
NPV
Een symbiotisch systeem levert positieve resultaten op
alle elementen van duurzaamheid
VRAGEN?
Hanze University of Applied Sciences
Centre of Expertise - Energy
Frank Pierie
PhD. Researcher
0%
2%
4%
6%
8%
10%
Theoretical bio-energy
yield
Energy in feedstock
Green gas
Lokale biomassa beschikbaarheid
6/14/2017 31
Loca
l demand
(%)
1) Lage kwaliteit
2) Omzet
verliezen
Er zit een gat tussen beschikbare en bruikbare biomassa in een regio
Gat tussen potentie en productie
6/14/2017 32