Kolencentrales draaien tegenwoordig behalve op steenkool voor ongeveer 5-10% op biobrandstoffen. Dat moeten wel schone biobrandstoffen zijn. Maar wat is schoon? ECN-onderzoeker Frits Bakker van de unit E&S werkt mee aan het opstellen van een ISO-norm voor het beoordelen van de kwaliteit van vaste biobrandstoffen. Bakker: “Over drie jaar zal die norm er zijn.”
“Twee keer per jaar komen in Nederland bedrijven en instituten bij elkaar die met biobrandstof te maken hebben, zoals energiebedrijven, overslagbedrijven, KEMA, ECN en AgentschapNL. In de NEN-commissie Vaste biobrandstoffen spreken ze over de nieuwe standaarden voor biobrandstoffen. “Bij de laatste vergadering half oktober stelde één van de energiebedrijven aan ECN de vraag of er een methode is om de kwaliteit van vaste biobrandstoffen snel te beoordelen. Het antwoord was ‘ja’, er bestaan inderdaad methoden om snel te weten te komen of hout schoon is of niet’, vertelt ECN-onderzoeker Frits Bakker.
“Energiebedrijven stoken bijvoorbeeld steenkool in combinatie met houtpellets, dat zijn cilindervormige brokjes van samengeperst gemalen hout meestal afkomstig uit Canada. Ze willen zeker weten dat ze met schoon hout te maken hebben en niet met sloophout. Dat kan verontreinigd zijn met zware metalen, zoals lood als het hout ooit beschilderd was met loodmenie. Ook kunnen er chemicaliën inzitten voor houtconservering, bijvoorbeeld PAK’s als het hout afkomstig is van spoorbielzen. Verder kan ‘schoon’ hout radioactieve stoffen bevatten als het komt uit een met radioactieve stoffen besmet gebied. Die stoffen kunnen tot extra luchtverontreiniging leiden, iets wat de energiebedrijven vanwege de milieueisen moeten voorkomen”, legt Bakker uit.
“Een bedrijf moet dus snel kunnen beoordelen of er giftige stoffen in het hout zitten. Het gehalte van lood kun je bijvoorbeeld bepalen met een draagbare XRF-meter, die werkt volgens het principe van röntgen-fluorescentie. Als de houtpellets inderdaad verontreinigd blijken, kun je monsters nemen en die in een laboratorium onderzoeken of laten onderzoeken om na te gaan welke giftige stoffen het zijn, in welke concentraties ze voorkomen en of dat voor de gehele partij houtpellets geldt of maar voor een deel ervan.”
Brandgevaar
Een andere vaste biobrandstof vormen de kernen van palmpitten die na het persen van de palmolie overblijven. De palmoliefabrikanten halen hieruit de laatste restjes palmolie door ze te extraheren met het oplosmiddel hexaan. De bedoeling is dat de palmpitkernen daarna geen hexaan meer bevatten. Maar dat is niet altijd het geval. “Hoewel hexaan niet zo giftig is, levert het wel brandgevaar op als je een partij palmpitkernen opslaat in een slecht geventileerde loods en de hexaanrestanten langzaam ontwijken en met lucht een explosief mengsel vormen”, aldus Bakker.
“In elk geval wil de koper van biobrandstoffen waar voor zijn geld, met andere woorden: hij wil zekerheid hebben dat de biobrandstoffen aan bepaalde kwaliteitseisen voldoen. Er is kortom behoefte aan normen voor vaste biobrandstoffen. De eerste stappen op weg naar een norm zijn ooit in Nederland gezet. De analyselaboratoria van electriciteitscentrales wilden vaststellen wat de beste analysemethoden voor vaste biobrandstoffen zijn. KEMA, ECN en TNO hebben toen samen met NEN een zogenoemde Best Practice List opgesteld. In 2000 is het overleg hierover in Europees verband voortgezet met als doel om tot een Europese -norm te komen. Sinds 2008 wordt er in wereldwijd verband aan gewerkt. Over ongeveer drie jaar zal er een ISO-standaard voor vaste biobrandstoffen zijn”, aldus Bakker, die bijeenkomsten organiseert voor de werkgroep Chemische testmethoden die deel uitmaakt van de technische commissies CEN TC 335 en ISO TC 238 voor het opstellen van standaarden voor vaste biobrandstoffen.
Honger naar normen voor biobrandstoffen
Overigens werken de organisaties CEN (European Committee for Standardization)en ISO (International Organization for Standardization) nauw samen. In het verdrag van Wenen is afgesproken, dat alle normen die CEN in Europa uitwerkt, ook de status van ISO-norm kunnen krijgen, mits experts van landen buiten Europa bij het opstellen ervan zijn betrokken. Momenteel is het proces van het opwaarderen van de Europese standaarden naar internationale standaarden in volle gang. Bakker: “Het gaat met name om de classificatie. Is het schoon hout, sloophout, bevat het zware metalen of andere giftige stoffen? Over het hout als materiaal en de verbrandingswaarde ervan is weinig discussie; dat is nagenoeg een vast gegeven.
Voor de classificatie passeren allerlei aspecten de revue. Is het hout afkomstig van een bos dat duurzaam wordt beheerd? Zijn er maatregelen genomen om te zorgen dat de grond waarop de bomen groeien niet uitgeput raakt doordat mineralen en andere voedingsstoffen alsmaar worden onttrokken? Conflicteert de productie van de biomassa voor brandstoffen niet met de voedselvoorziening? Een groot aantal van de in de norm gebruikte bepalingsmethoden kunnen ook bij E&S-Materials Testing & Consultancy worden uitgevoerd.
Inmiddels hebben we een methode ontwikkeld voor het beoordelen en classificeren van vaste biobrandstoffen binnen CEN die zowel aan de Europese eisen voldoet als aan de eisen van de Verenigde Staten en Canada. Deze methode wordt weliswaar overgenomen door ISO, maar er gaat veel tijd overheen voordat iedereen in de wereld commentaar heeft geleverd en er na diverse concepten overeenstemming wordt bereikt over de definitieve tekst van de standaard. Fijn dat Maleisië, Thailand en Zuid-Korea nu meedoen. We zien graag dat Australië, China en Rusland zich ook aansluiten.”
Om het gebruik van hout als biobrandstof nog duurzamer te maken is torrefactie volgens Bakker een veelbelovende technologie. ECN is bezig met de ontwikkeling ervan. Torrefactie komt neer op een warmtebehandeling van hout bij 300 °C, waarbij onder andere water wordt onttrokken. Normaal bevat vers hout 20% tot 30% water. Op deze manier wordt het hout in een compacte brandstof omgezet, die enigszins lijkt op steenkool. Voordeel is dat het transporteren ervan minder energie kost, vooral bij binnenlands transport. “Het ideaal zou zijn als er in het bos waar gekapt wordt een mobiele torrefactie-installatie zou staan. Bomen erin … pellets eruit, want dan ben je het water kwijt en heb je minder transportgewicht en dus minder uitstoot van CO2 bij het vervoer. Op die manier kom je tot een kleinere carbon footprint, oftewel ecologische voetafdruk voor houtpellets als biobrandstof.
Omdat het proces van normalisatie veel tijd vergt, is op de laatste bijeenkomst van CEN335 /ISO 238 besloten om nu al rekening te gaan houden met dit soort thermisch behandelde biomassa, zodat er bruikbare normen zijn zodra dit soort producten op de markt komen”, aldus Bakker.
Contact
Frits Bakker
ECN Engineering & Services / Materials Testing & Consultancy
Tel.: 022 456 41 25
E-mail: Frits Bakker
Tekst: Erik te Roller
Info
Informatie van het Nederlands Normalisatie-instituut over biobrandstoffen
Dit ECN-Nieuwsbrief-artikel mag zonder toestemming worden gebruikt voor publicatie, mits verwezen wordt naar de bron: www.ecn.nl/nl/nieuws/newsletter-nl/
