211service.com
De zaak voor het begraven van houtskool
Verschillende staten in dit land en een aantal Scandinavische landen proberen een deel van de verbranding van kolen te vervangen door biomassa zoals houtpellets en landbouwresten te verbranden. In tegenstelling tot steenkool is biomassa CO2-neutraal en komt alleen de koolstofdioxide vrij die de planten in de eerste plaats hadden opgenomen.
Koolstofopname: Bij het verhitten van biomassa zoals houtpellets (rechts) in een zuurstofvrije omgeving ontstaan verkoolde (links) en bijproducten zoals methaan die verbrand kunnen worden. Onderzoek toont aan dat het omzetten van biomassa in kool en het begraven van de kool een goede manier is om te voorkomen dat er broeikasgassen in de atmosfeer terechtkomen.
Maar een nieuw onderzoek papier online gepubliceerd in het tijdschrift Biomassa en bio-energie stelt dat de strijd tegen de opwarming van de aarde beter kan worden gediend door in plaats daarvan de biomassa te verwarmen in een zuurstofarm proces dat pyrolyse wordt genoemd, waarbij methaan, waterstof en andere bijproducten worden geëxtraheerd voor verbranding en de resulterende koolstofrijke kool wordt begraven.
Zelfs als deze benadering zou betekenen dat er meer steenkool wordt verbrand – wat meer koolstofdioxide uitstoot dan andere bronnen van fossiele brandstoffen – zou dit volgens de analyse van Malcolm Fowles , een professor in technologiemanagement aan de Open University in het Verenigd Koninkrijk. Het verbranden van één ton houtpellets stoot 357 kilogram minder koolstof uit dan het verbranden van steenkool met dezelfde energie-inhoud. Maar het omzetten van die houtpellets in houtskool zou 372 kilogram CO2-uitstoot besparen. Dat komt omdat 300 kilogram koolstof als kool zou kunnen worden begraven, en het verbranden van bijproducten zou 72 kilogram minder koolstofemissies opleveren dan het verbranden van een equivalente hoeveelheid steenkool.
Een dergelijke aanpak zou een extra voordeel kunnen opleveren. Het begraven van houtskool, ook wel bekend als vastlegging van zwarte koolstof, verbetert de bodem, waardoor toekomstige gewassen en bomen nog sneller kunnen groeien, waardoor in de toekomst meer koolstofdioxide wordt opgenomen. Onderzoekers geloven dat de char, een inert en zeer poreus materiaal, een sleutelrol speelt bij het helpen van de bodem om water en voedingsstoffen vast te houden en bij het ondersteunen van micro-organismen die de bodemvruchtbaarheid behouden.
Johannes Lehmann , een universitair hoofddocent gewassen en bodemwetenschappen aan de Cornell University en een expert op het gebied van koolsekwestratie, is het in principe eens met de analyse van Fowles, maar is van mening dat er veel meer onderzoek nodig is in dit relatief nieuwe studiegebied. Het gaat de goede kant op, zegt hij.
De belangstelling voor de aanpak wint aan kracht. Op 29 april komen meer dan 100 zakelijke en academische onderzoekers samen in New South Wales, Australië, om de eerste internationale conferentie bij te wonen over de vastlegging van zwarte koolstof en de rol die pyrolyse kan spelen bij het compenseren van de uitstoot van broeikasgassen.
Lehmann schat dat tegen het einde van deze eeuw maar liefst 9,5 miljard ton koolstof – meer dan momenteel wereldwijd wordt uitgestoten door de verbranding van fossiele brandstoffen – kan worden vastgelegd door de opslag van kool. Bio-energie door pyrolyse in combinatie met biochar-sequestratie is een technologie om energie te verkrijgen en tegelijkertijd het milieu op meerdere manieren te verbeteren, schrijft Lehmann in een onderzoekspaper dat binnenkort wordt gepubliceerd in Grenzen in ecologie en milieu .
Fowles zegt dat er een stimulans zou zijn voor boeren, houtkapgemeenschappen en kleine steden om hun eigen specifieke gewassen, landbouw- en bosresiduen en gemeentelijk bioafval om te zetten in houtskool als er een prijs zou komen die hoog genoeg zou zijn voor de verkoop van koolstofcompensaties. Elke gemeenschap op elke schaal zou haar bioafval kunnen pyrolyseren … gemotiveerd door hun steentje bij te dragen tegen de opwarming van de aarde, zegt hij.
Fowles is van mening dat het opslaan van zwarte koolstof in de bodem minder risico's met zich meebrengt, sneller kan worden geïmplementeerd en tegen veel lagere kosten kan worden gedaan dan het begraven van koolstofdioxide in oude olievelden of watervoerende lagen. En hij zegt dat de secundaire voordelen voor de landbouw aanzienlijk kunnen zijn: Biochar vermindert de behoefte van de bodem aan irrigatie en kunstmest, die beide koolstof uitstoten. Fowles voegt eraan toe dat het ook is aangetoond dat het de uitstoot van broeikasgassen door vervalprocessen in de bodem vermindert. Dit zou onder meer lachgas zijn, een krachtig broeikasgas. Van Biochar is waargenomen dat het de uitstoot van lachgas uit gecultiveerde grond met 40 procent vermindert.
David Layzell , een expert op het gebied van bio-energie en plantenwetenschappen aan de Queen's University, in Kingston, Ontario, zegt dat het vinden van de juiste balans tussen energieopwekking uit biomassa en de opslag van de houtskool een belangrijk onderzoeksgebied is met wereldwijde implicaties. De vraag hoeveel je moet verbranden en hoeveel er terug aan het land moet, is deels een economische kwestie en deels een duurzaamheidskwestie. We hebben hier niet de volledige antwoorden op, maar dat is het soort onderzoek dat we nodig hebben.