Milieueffecten van biomassa voor energiewinning

Het vergassen van resthout, papier en stro voor energiewinning leidt niet tot noemenswaardige schadelijke emissies. Bij meer verontreinigde biomassastromen zoals GFT is een reinigingsstap nodig, anders wordt de norm voor SO2 overschreden. Dit zijn conclusies van TNO-MEP dat de milieu-effecten in kaart heeft gebracht van de inzet van verschillende biobrandstoffen met verschillende technieken.

Artikel:

Rubriek:

Inhoud:

25 maart 1998

Publicaties

Gehalten aan elementen

Dubbele wetgeving

Sloophout

DeNOx

 Het gebruik van biomassa voor de opwekking van duurzame energie zal de komende jaren sterk groeien. Daarbij moeten steeds keuzen worden gemaakt. Welke conversiemethode voor energiewinning is voor een bepaald soort biomassa het meest geschikt? Ook is het van belang te weten welke biobrandstoffen geschikt zijn voor een bepaalde bestaande installatie. Bij deze afwegingen spelen de emissienormen uit de milieuwetgeving een belangrijke rol. Dat geldt vooral voor het benutten van stromen organisch afval. Het grootste deel van de biomassa die op dit moment beschikbaar is, samen goed voor zo'n 190 PJ per jaar, bestaat uit afvalsoorten, zoals papierafval en afval uit de levensmiddelenindustrie. Juist voor deze zeer diverse energiedragers is het belangrijk om inzicht te krijgen in de mogelijkheden en risico's van de verschillende omzettingstechnieken.

Gehalten aan elementen

Verschillenden marktpartijen willen een classificatie voor biomassa, die duidelijk moet maken welke soort biomassa bij welke conversiemethode geschikt is, en aan welke randvooorwaarden daarbij moet zijn voldaan. Novem heeft de diverse partijen bijeengebracht, en de wensen en uitgangspunten op 12 maart geïnventariseerd. TNO-MEP heeft een voorzet gedaan om op basis van modellen de belangrijkste stromen biomassa te classificeren. Als vervolg hierop zal Novem een werkgroep in het leven roepen om de klasses vast te stellen.

De onderzoekers hebben de verschillende soorten biomassa ingedeeld in zes categorieën. Voor elke categorie hebben ze gekeken naar de twee meest gebruikte conversietechnieken: vergassing in een wervelbed en verbranding in een roosteroven. Ook is de invloed beschouwd van diverse reiningingstechnieken voor de rookgassen. Bij vergassing bestaan daarnaast mogelijkheden voor het reinigen van het stookgas.

Het is niet eenvoudig om algemeen geldige uitspraken over de biomassa-stromen te doen. Daarvoor zijn de verschillen in samenstelling binnen een categorie te groot. Zo kan het gehalte aan zware metalen in sloophout variëren van 0,3 tot 3 gram/kg droge massa. Daarom hebben de onderzoekers ervoor gekozen per chemisch element aan te geven wat de maximale concentratie is voor elke categorie bij de verschillende conversiemethoden. Met deze getallen kan per keer worden bepaald of een brandstofsoort al dan niet tot een overschrijding van de emissies zal leiden.

Dubbele wetgeving

De wetgeving vormt een complicatie bij het bepalen of een biomassastroom bij een bepaalde conversietechniek aan de normen voldoet. In de wet wordt een onderscheid gemaakt tussen het verbranden van afvalstoffen en het verbranden voor energie-opwekking. Voor afvalverwerking gelden aanzienlijke strengere eisen. Zo is de SO2-norm bij afvalverbranding 40 mg per m3 rookgas. Bij energie-opwekking geldt 200 mg/m3. Per biomassastroom bepaalt de vergunningverlener of het afval is of een gewone energiedrager. De wet bevat op dit gebied helaas nog veel onduidelijkheden.

Zo blijkt onder de wetgeving voor verwerking van afvalstoffen, bij vergassing in een wervelbed met dolomiet, GFT alleen toepasbaar als het Chloorgehalte minder is dan 0,24 mg per kilogram droge asvrije stof, anders bevatten de rookgassen teveel zoutzuurgas. De gehalten aan chloor liggen in de praktijk tussen de 0,0 en 0,7 mg/kg. Als GFT niet als een afvalstof wordt beschouwd, maar als een energiedrager ligt de norm bij 1,2 mg/kg. In dat geval voldoen de emissies wel aan de wet.

Sloophout

Om toch enige algemene uitspraken te kunnen doen, heeft TNO gekeken naar de gemiddelde samenstelling van de biomassasoorten. Slib uit de rioolwaterzuivering blijkt dan de lastigste biomassasoort. Het bevat veel zwavel en stikstof en de concentraties aan zware metalen zijn meestal hoog. Het schoonst zijn de houtachtige afvalstromen. Sloophout kan wel problemen opleveren. Omdat hout met weinig asvorming verbrandt, concentreren de zware metalen van de verduurzamingsmiddelen zich in de assen, waardoor de normen overschreden kunnen worden. Problemen met zware metalen staan in principe los van de conversietechniek. Het asgehalte van de biomassastroom en de concentraties zware metalen, bepalen geheel of de brandstof aan de norm voldoet.

DeNOx

Bij een vergelijking tussen vergassing en verbranding blijkt dat vergassing meer vuile biomassa-soorten aankan. Bij verbranding in een standaard roosteroven, met ontstoffing en natte wassing van rookgassen, voldoen de concentraties NOX meestal net niet aan de normen. Een extra DeNOx-installatie is dan nodig. Een normale wervelbedvergasser, met dolomiet voor het binden van verzurende stoffen en een natte wassing van het stookgas, levert aanzienlijk lagere concentraties NOX op. Een DeNOx is in dit geval niet noodzakelijk.

Het rapport 'Aanzet tot classificatie van biomassa met modelmatige aanpak' is voor ¦ 50,- te bestellen bij
MHP, Postbus 127, 3950 AC Maarn,
telefoon (0343) 44 15 85
fax (0343) 44 19 36
o.v.v. EWAB rapport 9720

 


© Uitgeverij Noordhoek BV