De chemische industrie kan niet zonder koolstof. Het zit in vrijwel alles wat de sector maakt: kunststoffen en coatings, lijm en oplosmiddelen, vezels, schoonmaakmiddelen en medicijnen. Op dit moment komt die koolstof grotendeels uit olie, gas en steenkool. Wie de chemie wil verduurzamen, kan het daarom niet bij energie laten. De sector heeft ook andere grondstoffen nodig. Niet koolstofvrij, maar vrij van fossiele koolstof.
Die boodschap kreeg begin dit jaar een opvallend podium. In een redactioneel artikel onder de titel Defossilize our chemical world schreef het wetenschappelijke tijdschrift Nature dat klimaatneutraliteit niet hetzelfde is als een economie zonder koolstof. Koolstof blijft nodig voor brandstoffen, materialen en alledaagse producten. De echte vraag is waar die koolstof vandaan komt. Nature wijst daarbij op hergebruik van CO2 en op biomassa als belangrijke routes.
Groene chemie vraagt om andere koolstofbronnen
Voor elektriciteit liggen de alternatieven voor de hand. Stroom komt ook uit zon, wind, water of kernenergie. In de chemie ligt het lastiger, want daar is koolstof geen energiedrager maar een bouwsteen. Een kunststof, een coating of een wasmiddel zonder koolstof is in de meeste gevallen geen realistisch eindbeeld.
De opgave is dus een andere. Niet de koolstof eruit, maar de fossiele herkomst ervan. Vakmensen noemen dat defossilisatie: olie, gas en steenkool verdwijnen als basis voor de chemie, terwijl de koolstof zelf nodig blijft.
Hoeveel duurzame biomassa is er eigenlijk?
Naar aanleiding van het Nature-artikel wees vakblad Renewable Carbon News eind mei op een uitgebreide modelstudie van het Duitse nova-Institute. Die studie is uitgevoerd in opdracht van het Renewable Carbon Initiative en het Bio-based Industries Consortium, samen met academische partners. De vraag die eronder ligt is eenvoudig te stellen en lastig te beantwoorden: is er genoeg duurzaam beschikbare biomassa om in 2050 een deel van de koolstofvraag van de chemie en aanverwante materialen te dekken?
Het bijzondere aan de studie is dat ze niet alleen naar de chemie kijkt. Ze rekent ook de vraag naar voedsel, veevoer, bio-energie en biobrandstoffen mee, inclusief de groeiende behoefte van luchtvaart en scheepvaart. Dat is geen overbodige luxe, want dezelfde grondstoffen worden door meerdere sectoren geclaimd: landbouwgewassen, houtige stromen, reststromen uit de voedingsindustrie, bosbouwresten en organisch afval. Om die concurrentie in beeld te brengen combineert nova een mondiaal landbouwmodel (CAPRI) en een bosbouwmodel (TiMBA) met scenario-analyse.
Biomassa helpt, maar lost niet alles op
De uitkomst is genuanceerd. In een gematigd scenario dat nova “green high-tech” noemt, met hogere opbrengsten, efficiënter landgebruik en technologische vooruitgang in landbouw en bosbouw, kan biomassa volgens de studie rond 2050 ongeveer 20 tot 30 procent van de koolstofvraag van de chemie- en materialensector leveren. Ter vergelijking: in 2023 lag dat aandeel op 5,5 procent in de EU en op 10 procent wereldwijd.
Dat is een serieuze bijdrage, maar het cijfer laat ook de grens zien. Biomassa kan fossiele koolstof niet volledig vervangen. Daarvoor is de beschikbare hoeveelheid te klein en zijn er te veel andere bestemmingen. Voedsel en veevoer houden voorrang, en de vraag naar duurzame brandstoffen voor sectoren die moeilijk te elektrificeren zijn, zoals luchtvaart en scheepvaart, legt extra druk op de beschikbare biogrondstoffen. Volgens nova halen alleen de meest efficiënte, technologiegedreven scenario’s het benodigde aanbod. In de conservatievere varianten schiet het tekort.
Ook reststromen zijn niet gratis
In het Nederlandse debat valt al snel het woord reststromen, en dat is begrijpelijk. Resten uit landbouw, bosbeheer, voedingsindustrie en afvalverwerking concurreren minder direct met de voedselproductie dan speciaal geteelde gewassen. Toch zijn ze niet onbeperkt voorhanden. Stro is vaak nodig voor de bodemkwaliteit. Houtige resten gaan ook naar papier, plaatmateriaal, energie of de bodem. Organische reststromen belanden bij veevoer, compostering of vergisting.
Daarmee verschuift de vraag. Het gaat niet alleen om de hoeveelheid biomassa, maar vooral om de plek waar ze de meeste waarde heeft. Voor de chemie kan dat liggen bij toepassingen waarin koolstof langdurig in materialen vastligt, of bij bouwstenen waarvoor nauwelijks alternatieven bestaan.
Van energiedebat naar grondstoffendebat
In Nederland komt die afweging samen in de havens, de chemieclusters en de landbouw. Raffinaderijen, kunststoffabrieken, afvalverwerkers en producenten van biogrondstoffen zoeken allemaal naar manieren om minder afhankelijk te zijn van olie en gas. Daardoor groeit de belangstelling voor dezelfde bronnen: reststromen, houtige stromen, gerecyclede koolstof en afgevangen CO2.
Dat maakt de keuze ingewikkeld, want biomassa kan naar groen gas, warmte, biobrandstoffen, bouwmaterialen, chemische grondstoffen of de bodem. Niet elke route levert dezelfde klimaatwinst of economische waarde op.
De rode draad in zowel het Nature-artikel als de nova-studie is dan ook dat een fossielvrije chemie het van een combinatie moet hebben. Recycling kan de vraag naar nieuwe koolstof beperken, afgevangen CO2 kan in sommige processen als grondstof dienen en biomassa levert hernieuwbare koolstof. Volgens nova draait een volledig gedefossiliseerde chemie in 2050 op een mix van die drie, omdat de totale koolstofvraag tegen die tijd naar verwachting meer dan verdubbelt.
Juist dat verklaart waarom biomassa in Nederland vaak anders ligt dan in het energiedebat. Bij energie gaat de discussie over warmte, stroom of brandstof. In de chemie gaat het om de koolstof in het product zelf. De vraag is daardoor minder zwart-wit. Niet of biomassa goed of slecht is, maar voor welke toepassing ze het meeste oplevert, met zo min mogelijk druk op land, natuur en voedselproductie.
Biomassafeiten.nl schreef eerder over hetzelfde rapport van BIC, RCI en nova-Institute, toen vooral met de vraag of er richting 2050 genoeg biomassa zou zijn voor de chemie. De aandacht in Nature en de nieuwe duiding door Renewable Carbon laten zien dat het onderwerp breder wordt getrokken. Biomassa geldt steeds vaker als één onderdeel van een grotere grondstoffenstrategie voor groene chemie. De industrie kan niet zonder koolstof. Maar die koolstof hoeft in de toekomst niet meer vanzelfsprekend uit olie, gas of steenkool te komen.
Bronnen
- Nature, Defossilize our chemical world
- Renewable Carbon News, Important Study from nova-Institute Recognised by Nature Magazine
- BIC en Renewable Carbon Initiative, Is there enough biomass to defossilise the chemicals and derived materials sector by 2050?
- Eerder artikel op Biomassafeiten.nl, BIC onderzoekt potentieel van biomassa voor chemische sector in 2050
Foto: Marian, Adobe Stock
