1

“Energie uit bintjes en bieten 1981”

een doodlopende weg

Prof. dr ir R. Rabbinge

Prov. Gelderland / Arnhem, 19 oktober 2015

2

Bio-fuel in historisch perspectief

-2000 -1000 0 1000 2000

hout

ethanol

jaar

“Energie uit Bieten en Bintjes”, Chemisch Mag.(1981)

3

Van Agrificatie (1980/2000)

Naar Bio-based economy (>2000)

Landbouw & groene coalitie

Bijmengverplichting

rol Shell en LTO

4

Kolencentrales op biomassa ?

Financieel Dagblad 5 okt 2016

5

Wat zijn de echte perspectieven..?

6

BIO

MA

SS

~ 2

%2%

0.25%

98%

Lichtbenuttingsefficiëntie: terrestrisch

7

BIO

MA

SS

~ 2

%

Lichtbenuttingsefficiëntie: terrestrisch

+ + + ≈ 2%

8

BIO

MA

SS

~ 2

%

Lichtbenuttingsefficiëntie: aquatisch

1%

0.5%

99%

9

Biobased economy

Enorm potentieel

Planten leggen hooguit 1-

2 % van zonne-energie vast

in suiker

1.2 ton olie per hectare =

1000 l diesel = 20,000 km

Energie balans:

0.5 liter voor 1 liter biodiesel

Hogere NO2 emissie = GHG !

Water footprint: 5-65 m3/l

biodiesel (van zonnebloem) jaarlijksezonne-energie

steenkool

uranium

gas

olie

tota

al energ

ie b

ronnen

fotosynthese

hydro/wind

jaarlijksevraag

10

Europa 2050: 650mln people= 2 TW

powerEfficiency of solar conversion

Surface per capita

Total area needed

100 % 30 m2 0,5 x Netherlands

10 % 300 m2 0,5 x Sweden

1 % 3000 m2 3 x France

0.4 % 7500 m2 ≈ EU

Plants

Algae

Artificial leaf

Biofuel

adapted from H. De Groot (2011)

11

Mythe: we kunnen rijden op biodiesel

Bijvoeging 5,75% alsbiodiesel:

1 miljoen ha koolzaad

NL BV

12

From Food to Fashion: RR’s 12F’s

volume

addedvalue health

nutrition

chemicals & materialsenergyfuel

fibersfermentation products

fodderfood crops

fresh vegetables

flowersfruits

flavours

functional molecules

fragrancesfarma

13

Cascaderen: verwaarden

fuelfibers

fermentation products

fodderfood crops

fresh vegetables

flowersfruits

flavours

functional molecules

fragrancesfarma

fill…

14

Waardepiramide: suikerbiet:

fuelfibers

fermentation products

fodderfood crops

fresh vegetables

flowersfruits

flavours

functional molecules

fragrancesfarma

fuel: ethanol

fodder: loof

food: suiker

flavours: zoetstof, karamel

functional molecules: itaconzuur: acrylaat, caprolactam: nylon

farma: uridine

15

Bio-materialen in historisch perspectief

fijn chemie

-2000 -1000 0 1000 2000

hout (brandstof)

hout (constructie)

textiel vezels (katoen -3400 BC, zijde -2600 BC)

papier vezels (papiermolen 1640 CE)

agrofood

jaar

16

Bio-materialen & bio-elementen

-2000 -1000 0 1000 2000 jaar

C HONPS

17

Bio-chemische (bulk)precursors

CxHzN

CxHzO

CxHy

Chemischebouwstenen

Vele producten

Bio-chemische route

Vele ruwe uitgangsmaterialen

Petro-chemische route

Één ruw uitgangsmateriaal

fijn

chemie

Bio

massa

jong fossiel

+ Secundaire metabolieten

CxHzOy(OCHz)v

CxHzOyN Sv

CxHzOy

CxHzN

CxHyOz

lignine

eiwit

amine

olie / vet

carbohydraten

oud fossiel

CxHy

18

Plant als fabriek

materials

chemicals

fuel

energy

19

100 mlnjaar

200 mlnjaar

300 mlnjaar

400 mlnjaar200jaar

1 verbruiksdag : 5.500 jaar opbouw

Opbouw & verbruik fossiele bio-brandstof

20

Biofuel: beschikbaarheid & consequenties

biomassa als biofuelbiomassain voedsel

verborgen energiekosten• irrigatie• kunstmest• mechanisatie

outp

ut

input

biofuelconcurreert met

voedsel

biofuel productie kost energie

bij verbranding komt CO2 vrij

terwijl waardevolle grondstoffenverloren gaan

21

Indirect verdringing landgebruik (Gha)

36,1

1,6

3,4

2,9

7

crop land

grass land

bio-fuel versusfor bio-diversity)

non agricultural land

water

22

Huidige discussie

Claims voor klimaat en ontwikkeling nieuwe industrie worden betwijfeld door KNAW

energie ‘deskundigen’ achten bio-energie nodig voor klimaat en ontwikkeling circulaire economie

rol bio-energie voor ontwikkeling 3e Wereld wordt ernstig betwijfeld (HLPE)

Financieele Dagblad, 2 maart 2015

23

Visiedocument: biomassa als transitie naar

een circulaire economie

vervanging van fossiele grondstoffen in materialen

toename van de efficie ntie van productieprocessen

vastleggen van CO2

bevorder cascadering

bevorder hoogwaardige productie

meer banen en ‘groene groei’.

25

Conclusies

Systeembenadering: keten denken (voedsel eerst)

Duurzaam = efficiënt produceren & efficiënt benutten

● benut reststromen

● cascaderen: energiewinning pas als alle andere mogelijkheden benut zijn

● recirculeer mineralen

Biobased economy -> Biobased society (acceptatie)

Biomassa geen brandstof maar grondstof

Biobrandstof voor auto’s en hout voor centrales geenoplossing voor het klimaatprobleem

26

Dank voor uw

aandacht