In een recent gepubliceerd rapport concludeert IEA Bioenergy dat de integratie van biomassa en waterstof een cruciale rol speelt in het bereiken van de klimaatdoelstellingen. De analyse, getiteld “Biomass and Hydrogen: Allies for Net Zero”, stelt dat deze twee energiedragers niet als concurrenten moeten worden gezien, maar als complementaire technologieën die de efficiëntie van hernieuwbare brandstofproductie aanzienlijk kunnen verbeteren.
Waar in beleidstrajecten biomassa en groene waterstof vaak als afzonderlijke oplossingen worden gepresenteerd, wijst het rapport van IEA Bioenergy op de technische en economische voordelen van systeemintegratie. De kern van de synergie ligt in het combineren van de biogene koolstof uit biomassa met de energie-inhoud van groene waterstof.
Efficiënter gebruik van biogene koolstof
Een beperkende factor in de overgang naar een fossielvrije chemie is de beschikbaarheid van duurzame koolstof. Biomassa is momenteel de meest toegankelijke hernieuwbare bron van koolstofatomen, die noodzakelijk zijn voor de productie van vloeibare transportbrandstoffen en chemische bouwstenen.
Bij conventionele conversieprocessen van biomassa, zoals vergassing of fermentatie, gaat een aanzienlijk deel van de koolstof verloren in de vorm van CO₂-emissies. Het IEA-rapport beschrijft hoe de toevoeging van externe groene waterstof dit proces optimaliseert:
- Koolstofbinding: Door waterstof toe te voegen aan het proces kan de vrijkomende CO₂ direct worden omgezet in extra brandstof of chemicaliën. Hierdoor wordt de aanwezige koolstof in de biomassa bijna volledig benut.
- Productieverhoging: De integratie van waterstof kan de opbrengst van eindproducten uit dezelfde hoeveelheid biomassa tot wel een factor twee of drie verhogen.
- Landgebruik: Door de hogere efficiëntie per eenheid grondstof neemt de druk op de beschikbare biomassa en het benodigde landoppervlak af.
Toepassing in Nederlandse industrieclusters
De bevindingen zijn direct relevant voor Nederlandse regio’s zoals de havens van Rotterdam en Terneuzen. Deze industrieclusters ontwikkelen infrastructuur voor zowel waterstof als de verwerking van biogrondstoffen.
De synergie is met name van belang voor de productie van duurzame kerosine (Sustainable Aviation Fuel) en groene methanol. In deze clusters kan biogene CO₂ uit industriële processen of afvalverbranding worden gecombineerd met waterstof via ‘Power-to-X’-technologieën om vloeibare energiedragers te produceren.
Economische randvoorwaarden en klimaatimpact
Ondanks de technische voordelen benadrukt het rapport dat de grootschalige uitrol afhankelijk is van specifieke randvoorwaarden. De beschikbaarheid van grote hoeveelheden hernieuwbare elektriciteit tegen concurrerende prijzen is essentieel voor de productie van de benodigde waterstof. Zonder deze stabiele aanvoer blijft de kostprijs van de eindproducten hoog ten opzichte van fossiele alternatieven.
Daarnaast wijst de analyse op de rol van Bio-Energy with Carbon Capture and Storage (BECCS). Wanneer de biogene koolstof die in de keten wordt vastgelegd uiteindelijk wordt opgeslagen in plaats van uitgestoten, kan de technologie bijdragen aan het realiseren van negatieve emissies. Dit maakt de combinatie van biomassa en waterstof tot een instrument om de totale CO₂-concentratie in de atmosfeer actief te verlagen.
Over het rapport
De publicatie “Biomass and Hydrogen: Allies for Net Zero” is het resultaat van een internationale samenwerking tussen diverse technologische programma’s van het Internationaal Energieagentschap (IEA). Het rapport dient als wetenschappelijke basis voor de verdere ontwikkeling van geïntegreerde energie- en grondstoffensystemen wereldwijd.
Download het volledige rapport hier: Biomass and Hydrogen: Allies for Net Zero – IEA Bioenergy
Foto: Yingyaipumi, Adobe Stock
