Biomassa, geen wondermiddel

Biomassa, geen wondermiddel

Maandag 27 november 2017

Een gastbijdrage van Leffert Oldenkamp

Leffert Oldenkamp

Er bestaan misverstanden over het gebruik van biomassa voor energie-opwekking. Sommigen zien dat niet zitten, omdat de verschillende vormen van biomassa (zaden, stengels, wortels, knollen, hout, organisch restmateriaal) dan voor hun primaire bestemming (voedsel en ander gebruik) of voor hun secundaire betekenis (onderdeel ecosystemen) onvoldoende beschikbaar blijven. Bovendien wordt bij verbranding van biomassa meer CO2 uitgestoten dan bij verbranding van fossielen, per opgewekte eenheid energie. Dat kan niet de bedoeling zijn.

Anderen veronderstellen dat door biomassa te verbranden er netto meer CO2 zou kunnen worden vastgelegd in groei van planten dan wordt uitgestoten. Daarmee zou ‘het klimaat’ worden geholpen.

Met biomassa wordt koolstofschuld vergroot en gaan gronden verloren voor primaire voorzieningen

Vanuit diverse maatschappelijke geledingen met eigen belangen en daarop gebaseerde inzichten kwam het energieakkoord tot stand. In navolging van het IPCC, gevolgd door EU, werd merkwaardig genoeg biomassa als een hernieuwbare brandstof aangemerkt. In de veronderstelling dat weliswaar de in het verleden opgenomen CO₂ bij verbranding weer in de atmosfeer terecht komt, maar in de toekomst in tenminste dezelfde mate opnieuw zou kunnen worden vastgelegd door planten. Verbruikers van biomassa zouden daardoor geen zogenaamde koolstofschuld opbouwen.

Deze simpele beschouwing van een complexe zaak bleek vervolgens niet goed uit te leggen. Immers zowel de in het verleden opgenomen CO₂ als alle in de toekomst hopelijk nog vast te houden CO₂ zijn van diverse oorsprong, waarbij de moleculen aan het vrije verkeer deelnemen. Al die moleculen zijn identiek voor planten en een molecuul uit biomassa heeft geen aparte positie in de nog lang aanhoudende overmaat aan CO₂ moleculen. Verbranding van biomassa levert dus onnodige opbouw van koolstofschuld. Dat zou ook voor (allereerst) steenkool en (ten slotte) aardgas gelden, mits voldoende werkelijk hernieuwbare energie (wind, zon) wordt opgewekt. Dat is nog lang niet het geval.

Er werd daarnaast niets gedaan met de kennis over de verschillen in uitstoot tussen de diverse vormen van organische brandstoffen (fossielen en biomassa). Van oorsprong identiek materiaal, maar bij de fossielen is bij de vorming al in meer of mindere mate koolstof ontsnapt. Derhalve kan de uitstoot per opgewekte eenheid energie bij gebruik van biomassa (waar nog geen koolstof uit verdwenen is) tot 20% hoger zijn dan bij gebruik van steenkool en tot 50% ten opzichte van aardgas. Als er al te veel CO₂ in de atmosfeer zit dan is het dus onverstandig om aardgas of steenkool door biomassa te vervangen. Planten (bomen) staan al meer dan voldoende CO₂ moleculen ter beschikking om te kunnen groeien. Andere groeifactoren zijn vaak wel belemmerend, maar aan CO₂ hebben planten geen gebrek.

Energie uit biomassa is van oorsprong zonne-energie. Theoretisch ligt het rendement van die potentiële energie (bij omzetting via biomassa) tussen 3 en 3,5 %, maar afhankelijk van de analysemethode tref je ook lagere waarden aan in de literatuur. In gematigde gebieden ligt dit lager door een kortere groeiperiode. In de praktijk is het rendement nog lager (minder dan 1 %) vanwege teeltverliezen en energie kostende bewerkingen van de biomassa.

Het praktische gevolg daarvan is dat – als de energievoorziening op biomassa wordt gericht – er gigantische oppervlakten gewassen, c.q. bomen nodig zijn om ook maar een klein deel daarvan te kunnen realiseren. Dat gaat ten koste van de voorziening met voedsel en hout op die gronden, maar ook ten koste van het functioneren van het platteland (film Marijn Poels: ‘The uncertainty has settled’) en van bos-ecosystemen (Zembla documentaire 22 maart 2017).

Rechtstreeks via zonnecellen kan overigens een rendement uit zonne-energie van boven de 15% worden behaald.

Bovenstaande, al lang bekende zaken, zouden voldoende moeten zijn om af te zien van het gebruik van biomassa voor energie. Desondanks blijven miljarden aan SDE+ subsidies beschikbaar voor oogst en transport van houtbrokjes (pellets, chips etc.) en voor installaties om die brokjes te verstoken. Veelal zijn die installaties omgebouwd van aardgas of van steenkool op biomassa.

Op dit moment komt meer dan 60 % van de in Nederland gebruikte, zogenaamd hernieuwbare energie van biomassa. Daarvoor worden in Nederland onder meer bosgebieden omgevormd tot ‘ecologische landschappen’ om aan de sterk stijgende vraag naar chips te kunnen voldoen. Van het Nederlandse bos uit 1990 is ondertussen 14% verdwenen en dat gaat bij voortzetting van dit beleid verder. Maar ook worden buitenlandse bosgebieden leeggeplunderd (USA, Canada, Karpaten, Baltische Staten, Rusland ) om aan de West Europese vraag te kunnen voldoen. Nederland heeft als doel 14% hernieuwbare energie in 2020 op te wekken. Wanneer gerekend wordt dat 2/3 daarvan door biomassa wordt verkregen dan is er ten aanzien van CO₂-reductie netto een beduidend negatief resultaat bereikt. Je zou denken dat dan meteen biomassa in de ban wordt gedaan (en kernenergie weer op de agenda komt).

Helaas zijn de (financiële en emotionele) belangen ondertussen zo groot geworden dat met behulp van medewerkers van Erasmus Universiteit (belangen haven), Universiteiten Wageningen en Utrecht (belangen bosbouwsector) en Universiteit Groningen (belangen energiesector) selectief met koolstofcijfers en met groeigegevens van bossen wordt omgegaan. Dit om de illusie, dat met bio-energie vroeg of laat het klimaat valt te redden, overeind te houden.

De belangrijkste misvattingen zijn:

1. De door gewassen (bomen) bij fotosynthese opgenomen CO₂ wordt, zonder rekening te houden met vluchtige processen, als opslag van koolstof beschouwd. Soms ook nog cumulatief over meerdere jaren. In werkelijkheid staat een belangrijke deel in periodieke uitwisseling met de atmosfeer ( fotosynthese, ademhaling, verrotting, vertering, omzetting) en is er voor dat deel (cyclische koolstof) geen sprake van opslag. Alleen in hout en in ondergrondse, ten dele reeds afgebroken organisch materiaal kan sprake zijn van opslag. Maar dan dient dat hout of de daaruit verkregen vezels wel een duurzame bestemming te krijgen en niet te worden verbrand. Ook moet organische stof (waaronder veen) niet worden bewerkt. Energieplantages leveren uitsluitend cyclische koolstof en dragen niet bij aan opslag van koolstof. Cyclische koolstof, die bij een volgende rotatie weer dienst doet, mag je niet sommeren en evenmin van een koolstofschuld aftrekken.
2. Bij aanleg van een gewas ( al dan niet voor energie) wordt soms verondersteld dat er een extra hoeveelheid koolstof uit de atmosfeer in dat gewas blijft zitten. Dan wordt vergeten dat die oppervlakte grond voorheen met andere gewassen of opslag van kruiden, grassen, struiken of bomen was begroeid. Vaak is daarbij minstens zo veel cyclische koolstof betrokken. Er wordt dus geen extra CO₂ vast gelegd. Ook als er door meerjarige gewassen eenmalig en over langere tijd meer cyclische koolstof in het geding is, wordt netto daarmee het CO₂ probleem niet verminderd.
3. Bossen worden, ongeacht hun beheertoestand en ongeacht de wereldwijd sterk dalende oppervlakte, onrealistische eigenschappen toegekend voor het vasthouden van CO₂. De realiteit zou moeten zijn dat slechts in hout en ondergrondse organische stof van langdurig vasthouden van koolstof sprake is. Voor de al bestaande overmaat aan CO₂ is de huidige toestand van bossen dramatisch. Er wordt onvoldoende verjongd met bomen die een substantiële bijdrage aan de houtaanwas kunnen leveren, goede groeiers worden gekapt en vervangen door bomen en struiken met veel geringere aanwas potenties. Daarnaast wordt er onvoldoende ruimte in te dichte bossen geschapen om groei te bevorderen (dunning van bos). Nog ongunstiger wordt het wanneer begrazing ( runderen etc.) als instrument voor beheer wordt ingevoerd. Dat betekent dat de toekomstige groei geheel wordt verwaarloosd (de betrokken koolstof wordt in sterkere mate cyclisch). Naast deze verwaarloosde toestand is er wereldwijd ook nog sprake van een jaarlijks verlies aan oppervlakte bos van bijna 7 miljoen ha (FAO), hoewel actuele berichten doen vermoeden dat dit fors aan het stijgen is. Bosbouwkundig wordt de houtgroei, die jaarlijks voor een gebied kan worden bereikt , uitgedrukt in m3 per ha. Die zogenaamde ‘lopende aanwas’ zou dus moeten stijgen als de overmaat CO₂ in de atmosfeer moet dalen. Als er extra CO₂ door stoken van biomassa bij komt, dan dient de lopende aanwas nog meer te stijgen. Bosgebieden worden echter kleiner en het beheer van de overgebleven bossen laat sterk te wensen over: onvoldoende dunningen, geen of ondeugdelijke verjongingen. Een sterke daling van de lopende aanwas is wereldwijd het gevolg. Deze daling valt niet in korte tijd te corrigeren. Daarvoor moeten allereerst de beheermethoden worden verbeterd en de afname van het bosareaal stop gezet. Uiteraard is bosuitbreiding niet verkeerd, maar zelfs met miljoenen hectaren per jaar is dat nog maar een druppel op een gloeiende plaat. Met een realistische berekening kwam ik voor 100.000 ha bosuitbreiding in Nederland (een inmiddels verzwegen actieplan) tot een gemiddelde vastlegging van 1 mega ton CO₂ per jaar, maar pas over 40 tot 50 jaar. Te laat en te weinig. In werkelijkheid wijst alles erop dat de bosoppervlakte in Nederland eerder zal afnemen dan toenemen. Ook stelden de initiatiefnemers van het actieplan dat een deel van het hout als biomassa zou kunnen dienen, waarmee het paard achter de wagen werd gespannen.
4. Sommige bosbouwers uit de biomassa wereld verdedigen zich inmiddels door te beweren dat uitsluitend resthout en afval wordt gebruikt. Dan zou er minder volume worden verbrand en kan de uitstoot eerder worden vastgelegd (korte compensatietijd). Maar resthout en afval zijn onderdeel van een reguliere kapcyclus. Bij elke kap komen zwaardere en lichtere sortimenten ter beschikking met het nodige aan afval. Voor al die onderdelen (ook afval) geldt dat bij verbranding extra CO₂ uitstoot ontstaat ten opzichte van steenkool en aardgas. Alleen de zwaardere sortimenten kunnen voordeliger in duurzame toepassingen met blijvende vastlegging (bv. constructiehout) terecht komen, wat minder nadelig kan zijn. Maar als bossen niet geschikt zijn voor vastlegging van extra uitstoot, geldt dat ook voor uitstoot van resthout. Ten slotte : als de energievoorziening substantieel geholpen moet worden met biomassa zijn –juist bij gebruik van uitsluitend resthout -nog steeds omvangrijke arealen bos nodig, die er niet duurzaam zijn.
5. Andere bosbouwers beweren dat ze juist geen resthout en takhout meer gebruiken. Dat is ook logisch want dat materiaal bleek slechts met veel kosten geschikt te maken voor verbranding. Bovendien kwam uit het veld de kritiek dat dergelijk materiaal niet gemist kan worden bij de opbouw van een gezonde bosbodem. Deze gebruikers – evenals die ad d. – doen vervolgens vooral een beroep op de pellets die uit het (verre) buitenland worden geïmporteerd, waarvan niet direct zichtbaar is met welke vernielingen van bossen dat gepaard gaat.
6. Een bijzondere vorm van onbegrip wordt getoond als wordt beweerd dat bossen nog genoeg CO₂ vast leggen, zolang niet alle aanwas wordt geoogst of zo lang er een hoge houtvoorraad is. Echter, bij de huidige toestand van onze bossen is dat een teken dat er onvoldoende oud bos wordt vervangen door jong bos. Dat laatste is noodzakelijk om de toekomstige groei op peil te houden. Als je bomen lang laat staan gaat de groei verminderen. Zo lang de bestaande tendens van dalende lopende aanwas niet wordt omgebogen naar stijgende lopende aanwas, wordt er steeds minder CO₂ vastgelegd door bossen.
7. Een groeiend bos zou op termijn alle uitstoot kunnen compenseren. Helaas, zonder de zeer moeilijk te realiseren structurele verbeteringen bij het bosbeheer en zonder substantiële bosuitbreiding valt er weinig te compenseren.

Certificering

De overheid heeft onder druk van milieu organisaties criteria ontwikkeld om verantwoord gebruik van biomassa te garanderen: de zogenaamde NTA criteria, die afkomstig zijn uit systemen van certificering van duurzaam bosbeheer als FSC en PEFC. Gezien het voorgaande is verantwoord gebruik per definitie onmogelijk. Immers een houtbrokje uit gecertificeerd bos stoot even veel CO₂ uit als een houtbrokje uit niet gecertificeerd bos. Het gebruik van biomassa uit welk bos dan ook blijft even onverantwoord. Desondanks wordt voor oogst van houtbrokjes uit gecertificeerd bos subsidie verstrekt. Ten onrechte wordt bovendien verondersteld dat die bossen de uitstoot zouden compenseren. Helaas, juist bij FSC en PEFC wordt onvoldoende aandacht geschonken aan te verbeteren houtaanwas. Ook wordt beheer aangemoedigd waarbij meer cyclische koolstof ontstaat (stimulering van begrazing, verwijdering exoten, open landschappen). Biodiversiteit wordt tegenover houtproductie gesteld, wat bij goed bosbeheer niet aan de orde is. Op basis van deze criteria blijft vastlegging van CO₂ een illusie.

Recente artikelen in De Groene en Trouw

Op 22 november j.l. verschenen in deze bladen artikelen (Groene, Trouw) op basis van een gezamenlijke studie. Daarin werd de essentie voor het afwijzen van biomassa weergegeven: er wordt met biomassa meer vervuild dan met fossielen. Ook werd al schoorvoetend door sommige onderzoekers gewezen op de erg lange termijnen die nodig zijn om enig gunstig effect te mogen verwachten van CO₂-vastlegging door bossen. Dat er naast een lange termijn ook sprake moet zijn van structurele verbeteringen bij het bosbeheer kwam nog niet aan de orde. Maar deze artikelen kunnen helpen om de misvattingen, zoals hiervoor aangegeven, opnieuw aan de kaak te stellen.

Hoe heeft het zo ver kunnen komen?

Op een sessie van de klimaatconferentie in Parijs werd al een presentatie verzorgd waarin de essentiële bewaren tegen biomassa aan de orde kwamen (Biomyths). De KNAW heeft in 2007 en 2015 symposia georganiseerd met voldoende stof tot nadenken. Artikelen in diverse tijdschriften behandelden sindsdien de bezwaren. Desondanks blijven de milieuorganisaties en vooral het ministerie van Economische Zaken (2015:Strategische visie biomassa 2030) volharden in hun misvattingen. Met als gevolg dat er SDE+ verdienmodellen zijn ontstaan, waarmee het milieu zwaarder wordt belast. De Tweede Kamer heeft kennis genomen van deze problematiek (2016), maar durfde niet door te bijten.

Vooruitzichten

Vroeg of laat zal de kwalijke SDE+ subsidie wel worden stop gezet. Bosvernieling door overmatige oogst van biomassa kan dan stoppen.

Daarna zou een aanzet kunnen volgen om meer en beter functionerend bos te krijgen. In Nederland, maar vooral wereldwijd. Daarmee kan, naast het ecologische belang ook het belang van de houtvoorziening voor komende generaties worden gediend. Bovendien: Juist de extreme voorbeelden van rampen, die vaak aan klimaatverandering worden toegeschreven, blijken voor een belangrijk deel aan ontbossingen te kunnen worden toegeschreven. Wat mij betreft kan het devies dan ook luiden: minder aandacht voor CO₂, meer voor bos.

Aldus Leffert Oldenkamp

Dit artikel verscheen het eerst op Climategate.nl.