Prof. dr ir R. Rabbinge...Prov. Gelderland / Arnhem, 19 oktober 2015 2 Bio-fuel in historisch...
Transcript of Prof. dr ir R. Rabbinge...Prov. Gelderland / Arnhem, 19 oktober 2015 2 Bio-fuel in historisch...
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