Het gebruik van houtpellets voor energieopwekking is niet energieneutraal.
Grootschalige houtstook van geen kanten te rechtvaardigen
Samenvatting
Houtpellets worden in steeds grotere hoeveelheden gebruikt voor energieopwekking, onder het mom dat het een energie neutrale grondstof is. Productie en verbruik in Europa zijn in het laatste decennium meer dan verdubbeld. Daarnaast worden houtpellets in toenemende mate uit de USA en Canada geïmporteerd. Nagegaan is hoeveel extra CO2 vrijkomt bij de productie en het transport van houtpellets van Z.O. USA naar Nederland. Een vergelijking van de CO2-emissie bij verbranding van aardgas, steenkool en houtpellets laat zien dat houtpellets ruim twee keer zoveel CO2 uitstoten per kWhe dan aardgas. Duidelijk wordt gemaakt dat het verbranden van hout op een termijn van 50 jaar niet energieneutraal is. Ook de Adviesraad van Europese Nationale Academies van Wetenschappen (EASAC) is van mening dat het stoken van houtpellets niet “klimaatneutraal” is.
Bij een vergelijking van de gezondheids- en milieueffecten van grootschalige verbranding van aardgas, steenkool en hout voor de productie van elektriciteit, blijkt dat steenkool ten aanzien van de emissie van NOx, CO2, SO2 en fijnstof er het slechtst vanaf komt. Aardgas is in alle opzichten het gunstigst. Biomassa scoort vooral slecht op de emissie van vluchtige organische stoffen. Kleinschalige biomassacentrales blijken slechter voor de gezondheid en vervuilender voor het milieu dan energiecentrales met bijstook van biomassa. Nu kolencentrales in Nederland grote hoeveelheden biomassa gaan gebruiken, is import van houtpellets uit de USA en waarschijnlijk ook Canada noodzakelijk. Het verzet tegen het grootschalig kaalkappen van bossen neemt daar toe. Het merendeel van de houtpellets uit het Z.O. van de USA zal de eerstkomende jaren niet aan de milieueisen van de Nederlandse Overheid kunnen voldoen.
Inleiding
Houtpellets zijn door de EU energieneutraal verklaard. Hierdoor tellen ze niet mee voor de CO2-emissie als ze voor energieopwekking worden gebruikt. Grootschalige toepassing van houtpellets voor energieopwekking maakt het gemakkelijker om aan het klimaatakkoord van Parijs te voldoen. Een aantal Europese landen, zoals het Verenigd Koninkrijk, België, Denemarken en Nederland importeert om die reden de laatste jaren grote hoeveelheden houtpellets uit N.O Canada, het Z.O. van de USA en de Baltische landen. In ons land is hernieuwbare energie tot nu toe voor een groot deel afkomstig van (houtige) biomassa, in 2019 voor 59% [40]. De Overheid is van mening dat biomassa een onmisbaar onderdeel vormt van de energietransitie naar 2030 en 2050 [26]. Echter, zijn houtpellets wel energieneutraal? Daar wordt verschillend over gedacht. Zo is de milieubeweging in het algemeen van mening dat houtpellets niet energieneutraal zijn.
In dit artikel zal nader worden ingegaan op bovenstaande punten en zal ook worden gekeken naar de ontwikkeling en de omvang van het gebruik van houtpellets in Europa en het effect op de bossen waar de houtpellets worden geoogst.
Wat zijn houtpellets?
Houtpellets bestaan uit geperst (gemalen) hout, met een doorsnede van 6-8 mm en een lengte van 20-25 mm1. Oorspronkelijk werden ze gemaakt van afval bij de houtbewerking, zoals zaagsel en houtkrullen en van afval bij de oogst van timmerhout (takken, kromme bomen e.d.). De vraag is echter zo groot geworden dat inmiddels ook hele bossen worden verwerkt tot pellets [2]. Zaagsel kan direct worden geperst. De overige producten moeten eerst sterk worden verkleind, vervolgens gemalen en daarna geperst. De pellets moeten vervolgens worden ingedroogd tot een vochtgehalte van 8-10%. Soms worden de pellets gedroogd met warmte uit afvalhout maar ook met fossiele energie [3].
Productie en gebruik hout pellets, wereldwijd
De productie en het gebruik van houtpellets in de wereld is in het laatste decennium sterk toegenomen, (tabel I) Het is in 5 jaar tijd ruim verdubbeld. De gebieden met de hoogste productie zijn Europa, N. Amerika en China
Tabel 1. Productie en verbruik van houtpellets in de wereld(miljoen ton) 4
| 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | |||
| Productie | 24,9 | 30,1 | 34,4 | 40,8 | 48,8 | 55,7 | ||
| Verbruik | 23,2 | 26,6 | 32,3 | 36,9 | 43,7 | 52,7 | ||
Biomassa voor energie in Europa
Ongeveer 50% van de in de EU-28 geproduceerde duurzame energie is afkomstig van houtchips en houtpellets. De EU gebruikt ca 75% van de wereldproductie van houtpellets en produceert zelf ca.50% van de wereldproductie 5. De grootste exporteurs van houtpellets naar de EU waren in 2018 de USA, Canada en Rusland met respectievelijk, 6,6, 1,8 en 1,4 miljoen ton. De grootste gebruikers in 2018 in de EU waren het Verenigd Koninkrijk, Italië en Denemarken met respectievelijk 8,0, 3,7 en 3,5 miljoen ton 6. Nederland gebruikte in dat jaar slechts 0,6 miljoen ton.
Tabel 2: Productie., import en verbruik van houtpellets in de EU-28 (miljoen ton) [6]
| 2011 | 2013 | 2015 | 2017 | 2018 | 2019 * | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Productie | 9,5 | 12,2 | 15,1 | 15,3 | 18,8 | 18,1 |
| Import | 3,1 | 6,1 | 7,2 | 8,7 | 10,3 | 12,2 |
| Verbruik | 12,5 | 18,3 | 20,8 | 24,1 | 27,3 | 30,0 |
* Geschat
Tussen 2011 en 2019 zijn zowel productie als import en verbruik in de EU-28 zeer sterk gestegen (tabel 2) In 2017 was 40% van het totale verbruik van hout voor energie in de EU bestemd voor de verwarming van woningen, 33% voor de productie van elektriciteit, 14% voor de verwarming van bedrijfsruimten en 12% voor verwarming en elektriciteit in warmtekrachtcentrales 5.
In Duitsland, Frankrijk, Italie en Oostenrijk worden houtpellets vooral gebruikt voor verwarming van woningen. Daarentegen worden pellets in het Verenigd Koninkrijk, België en Nederland vrijwel uitsluitend gebruikt voor de opwekking van elektriciteit 6. In de UK verbrandt de Drax-elektriciteitscentrale, in Yorkshire, jaarlijks 7,5 miljoen ton houtpellets, afkomstig van 65.000 ha bos, voor de productie van elektriciteit 7. Het is daarmee de grootste biomassacentrale in de wereld.
Situatie in Nederland
Het CBS geeft geen aparte gegevens over houtpellets maar spreekt van ‘houtige biomassa’. Daarin zijn ook houtchips (ongeperste houtsnippers) en houtkrullen begrepen. In Nederland werd in 2018 1,65 miljoen ton houtchips en-krullen gebruikt voor energieopwekking van zowel warmte als elektriciteit. Van deze hoeveelheid kwam 77% uit eigen land. Opvallend is dat een groot deel hiervan gebruikt bouwhout betreft naast vooral reststromen uit bos en plantsoen (tabel 3). De reststromen uit bos en plantsoen zijn vooral snoeihout en boomtakken. Overigens gaat ook nog een aanzienlijke hoeveelheid houtige biomassa naar afvalverbranders.
Het verbruik van houtige biomassa voor de productie van elektriciteit sinds 2010 is weergegeven in tabel 4.
Tabel 3. Houtige biomassa in 2018 in Nederland voor energie-opwekking
| categorie | (x 1000 ton) 8 |
|---|---|
| Gebruikt bouwhout | 673 |
| Reststromen uit bos en plantsoen | 605 |
| Reststromen agro-,food- en houtindustrie | 202 |
| Houtige biomassa naar afvalverbranders | 159 |
| Onbehandeld massief hout | 8 |
| Totaal | 1.647 |
Tabel 4: Elektriciteitsproductie in Nederland uit houtige biomassa door energiecentrales en andere bedrijven (in miljoen kWh [9]).
| 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Productie | 3900 | 3700 | 3700 | 2700 | 1900 | 1700 | 1700 | 1550 | 1300 |
In de periode 2010 t/m 2013 werd aanzienlijk meer elektriciteit uit houtige biomassa geproduceerd dan erna. Dit hing vooral samen met Overheidssubsidies, die na 2013 afliepen. In 2017 heeft de Overheid opnieuw subsidies gealloceerd voor het bijstoken van biomassa door de overgebleven kolencentrales. Voor de periode 2017-2028 is € 3,6 miljard beschikbaar. Ongeveer 75% van dit bedrag gaat naar RWE dat naast grootschalige bijstook van biomassa in Geertruidenberg, inmiddels ook in de centrale in Eemshaven biomassa bijstookt. De beide kolencentrales op de Maasvlakte van respectievelijk Uniper en Engie krijgen samen 25% [10] . De verwachting is dat dit in 2019 heeft geleid tot een extra import van houtpellets van ca. 1,5 miljoen ton en vanaf 2020 van ca. 2,5 miljoen ton per jaar [11] . Hieruit kan respectievelijk ca. 3 miljoen MWh en 5 miljoen MWh elektriciteit worden geproduceerd. Import van houtpellets zal plaats vinden uit de Baltische staten, het Zuidoosten van de USA en Canada.
Energiebehoefte bij de productie en het transport van houtpellets
De productie van houtpellets uit afvalhout dan wel hele bomen kost ook energie. Als voorbeeld voor de berekening van de energiebehoefte bij de productie en het transport is het Zuidoosten van de USA gekozen. De totale energiebehoefte voor de productie van de houtpellets en het transport naar Rotterdam bedraagt 3,83 GJ per ton pellets [11]. Tabel 5 geeft een overzicht van de verdeling hiervan over verschillende bewerkingen en transport.
Tabel 5: Verdeling van de benodigde energie voor verschillende bewerkingen bij de productie van houtpellets. en het transport vanuit Z.O. USA naar Rotterdam [12].
| energie-aandeel | % |
|---|---|
| Planten en oogsten bomen | 13 |
| Transport binnen USA | 11 |
| Verkleinen bomen | 11 |
| Pelletiseren | 29 |
| Drogen | 13 |
| Transport naar Rotterdam | 23 |
Productie en transport van de pellets leveren een emissie van 291 kg CO2 per ton pellets 12. De CO2-uitstoot van hout is 1,6 kg CO2 per kg 13. De totale uitstoot van productie, transport vanuit de USA en verbranding is dan ca, 1,9 kg CO2 per kg pellets.
Tabel 6: CO2-uitstoot in g per kWhe van moderne gas- en kolencentrales [12,14,15,16,17]
| CO2-emissie per kWhe bij verbranding | CO2-emissie bij productie, transport en processing | Totale CO2-emissie | |
|---|---|---|---|
| Aardgas (STEG) | 396 | 40 | 436 |
| Steenkool (MPP3) | 743 | 74 | 817 |
| Houtpellets | 800 | 146 | 946 |
Daar 1kg houtpellets ongeveer 2 kWhe oplevert, bedraagt de CO2-uitstoot van houtpellets, inclusief teelt, voorbewerking en transport uit de USA, 946 g CO2 per kWhe. De CO2-uitstoot van steenkool en aardgas, inclusief winning, voorbewerking en transport is respectievelijk 817 en 436 g CO2 pet kWhe [15,16] . Verbranden van houtpellets betekent dus een 2,3 keer grotere CO2-emissie per kWhe dan productie van elektriciteit uit aardgas en 16% meer CO2-uitstoot dan steenkool.
Is verstoken van hout voor de productie van elektriciteit “milieuvriendelijk”?
Er is in toenemende mate kritiek op het verstoken van hout voor elektriciteit, ook van de zijde van de milieubeweging. Er worden drieërlei bezwaren geuit:
- Verbranden van hout is op midden lange termijn niet “klimaatneutraal” .
- Gezondheids- en milieubezwaren tegen het verbranden van hout, namelijk de uitstoot van fijnstof, NOx etc.
- In hout leverende landen als de USA en Canada komt steeds meer protest op gang tegen kaalslag van natuurlijke bossen en -als gevolg daarvan- verlies aan biodiversiteit
Ad 1: Verbranden van hout “klimaatneutraal”?
Zoals hierboven aangegeven is in de EU afgesproken dat CO2 uit biomassa, dus ook uit hout, niet meetelt voor de berekening van de landelijke uitstoot. Dit heeft geleid tot grootschalig gebruik van hout(pellets) in enkele Europese landen, waaronder Nederland.
Uit tabel 6 blijkt dat houtpellets meer dan twee keer zoveel CO2 uitstoten per kWhe als aardgas, als we productie, transport en bewerking meerekenen. De CO2-uitstoot van houtpellets is ruim 16% hoger dan die van steenkool. Het gebruik van houtpellets voor elektriciteitsproductie is dan ook bijzonder inefficiënt als men op korte termijn de emissie van CO2 sterk wil beperken. Aardgas is in dat opzicht veel aantrekkelijker. Het stoken van hout, in moderne ketels, voor de opwekking van warmte is ongeveer dubbel zo efficiënt als voor de productie van elektriciteit [18,19].
Figuur 1. Verloop koolstof voorraad vastgelegd in bos met en zonder kappen (reproductie van [20]).
Nu voeren voorstanders van het gebruik van hout aan dat de uitgestoten CO2 op termijn weer in hout kan worden vastgelegd (punt a in figuur 1). Mits het bos, waar het hout vandaan komt, weer wordt ingeplant met bomen is dat weliswaar het geval maar dat duurt voor de meeste boomsoorten 25 tot meer dan 100 jaar [21] . Bovendien zou het bos, als het was blijven staan, zijn doorgegaan met het vastleggen van CO2. In de grafiek is dit de hoeveelheid koolstof tussen de groene en de zwarte lijn. Dat betekent dat het koolstofpariteitspunt (punt b in figuur 1) aanzienlijk later ligt dan het moment dat de ‘koolstofschuld’ is ingelost (Figuur 1).
Als bijvoorbeeld bij een gerooid dennenbos na 25 jaar de koolstofschuld is ingelost kan de koolstofpariteit pas na 40 tot 50 jaar bereikt zijn. Bovendien komt er, doordat de grond wordt omgewoeld bij de oogst en het herplanten van het bos, door bacteriële- en schimmelactiviteit, veel CO2 vrij uit organisch materiaal in de grond , o.a. boomwortels, en uit bosstrooisel [22]. Dit kan de periode van aflossing van de koolstofschuld met nog eens 10-20 jaar verlengen [23]. De conclusie moet dan ook zijn dat het verbranden van hout, binnen een termijn van minstens 50 jaar, niet “klimaatneutraal” is. Volgens de Europese Vereniging van Nationale Wetenschappelijke Academies (EASAC) beschouwt de EU houtpellets onterecht als een hernieuwbare brandstof voor grootschalige opwekking van warmte en elektriciteit. De periode tussen verbranding en volledig herstel van het bos is te lang. Volgens de EASAC past dat niet in het streven om te voldoen aan het Parijs Akkoord om de temperatuurstijging te beperken tot 1,5- 2°C [24].
Ad 2: Gezondheids- en milieuaspecten van het verstoken van houtpellets
Zoals hierboven aangegeven betekent het kappen van (natuurlijke) bossen een groot verlies aan biodiversiteit. Bij het verbranden van hout komt behalve CO2 ook een aantal andere (chemische) stoffen vrij. Hieronder zijn de emissies weergegeven die optreden bij verbranding in energiecentrales. Deze beschikken over efficiënte filters, waardoor de emissies relatief laag zijn (Tabel 7).
Tabel 7: Luchtverontreiniging door emissie uit aardgas, kolen en biomassa bij de productie van elektriciteit (g/kWh) [25]
NOx
| Fijnstof | VOS* | SO2 | |
|---|---|---|---|---|
| Aardgas | 0,4 | 0,005 | 0,24 | 0,006 |
| Steenkool | 1,8 | 0,07 | 1,5 | 1,3 |
| Biomassa | 0,4 | 0,03 | 4,1 | 0,2 |
* Vluchtige Organische Stoffen (VOS): o.a. PAK’s, benzeen
Aardgas komt, wat schadelijke emissies betreft, verreweg het beste uit de bus. Verder blijken de emissies van biomassa gunstiger dan die van steenkool, behalve waar het vluchtige organische stoffen (VOS), zoals PAK’s, betreft.
Kleinschalige biomassa-installaties, zoals er de laatste jaren enkele honderden zijn gebouwd in Nederland, kunnen evenals houtkachels en open haarden lokaal tot hoge concentraties fijnstof leiden in de woonomgeving [26,27]. Zij hebben dan ook een negatief effect op de luchtkwaliteit. Blootstelling aan fijnstof uit biomassaverbranding kan leiden tot meer long-, hart- en vaatziekten. Ook PAK’s kunnen negatieve gezondheidseffecten veroorzaken. Verder kan fijnstof, ontstaan bij biomassaverbranding, negatieve effecten hebben op ontstekingsreacties en het ontstaan van kanker bevorderen [28].
Ad 3: Protesten in hout leverende landen
De laatste jaren heeft Nederland vooral uit de Baltische landen houtpellets geïmporteerd. Meer dan 50% van de bosoppervlakte is hier gecertificeerd [29,30,31]. Houtexport voor energiedoeleinden roept daar dan ook weinig weerstand op. Nu het bijstoken van houtpellets sterk zal toenemen, de komende jaren, moeten ook andere bronnen, zoals het Zuid Oosten van de USA worden aangeboord. Geschat wordt dat In dit gebied in 2025 jaarlijks 90.000 ha bos zal worden gekapt voor houtpellets [32].
ENVIVA , het grootste houtpellets producerende bedrijf in deze regio, heeft inmiddels een productiecapaciteit van 4 miljoen ton per jaar [33]. In 2018 was 49% van de houtpellets van ENVIVA afkomstig van hardhout en 51% van zachthout Dat geeft aan dat een flink deel afkomstig was van natuurlijke bossen, o.a. wetlands en moerasbossen [34]. Amerikaanse milieuorganisaties als de Dogwood Alliance en het Southern Environmental Law Center verzetten zich tegen het kaalkappen van grote oppervlakten bos. Zij hebben vooral bezwaar tegen het kaalkappen van natuurlijk bossen, die op zijn best vervangen worden door naaldbossen. Dit betekent een groot verlies aan biodiversiteit [2,35,36].
Voorwaarden Nederlandse Overheid met betrekking tot houtpellets
Nederland wil uitsluitend houtpellets uit gecertificeerde bossen. Deze houtpellets moeten zijn gemaakt van zaagsel of resthout. Hele bomen zijn niet acceptabel tenzij afkomstig van FSC-gecertificeerde bossen. (De hoogste erkenning voor goed bosbeheer in de wereld [37]). Dit certificaat houdt in dat slechts 50% van het houtvolume van het bos mag worden gerooid, maar dit mag naast takken, dunningshout e.d. wel boomstammen bevatten. Bovendien komen bossen in wetlands en moerasbossen niet in aanmerking voor productie van houtpellets [37]. Op dit moment is in het Z.O. van de USA nog slechts een geringe oppervlakte bos FSC-gecertificeerd. In het akkoord van Overheid, milieuorganisaties en bedrijven is overeengekomen dat houtbedrijven met <500 ha bos pas in 2022 of 2023 aan deze eis moeten voldoen [38]. De eerstkomende jaren zullen dus nog houtpellets van kaal gekapte bossen, ook uit wetlands, naar Nederland worden getransporteerd. In het Energieakkoord is verder afgesproken dat bij- en meestook van biomassa uit hout niet meer dan 25PJ mag bedragen. Dit is ongeveer 1,2% van het totale energieverbruik van Nederland [39] .
Conclusies
Het gebruik van houtpellets voor energieopwekking is niet energieneutraal. Daarvoor is de periode tussen verbranding van de pellets en het herstel van het bos te lang (30 – 100 jaar). Per kWh opgewekte elektriciteit is de CO2-emissie van houtpellets meer dan het dubbele van aardgas en ca 16% hoger dan van steenkool. Nu in Nederland het gebruik van houtpellets sterk is toegenomen, moeten ook weer uit het Oosten van de USA grote hoeveelheden houtpellets worden geïmporteerd. Deze zijn thans merendeels afkomstig uit, niet gecertificeerde, kaal gekapte bossen. Voor een deel gaat het zelfs om natuurlijke bossen waardoor er ook een aanzienlijk verlies aan biodiversiteit optreedt. Het gebruik van houtige biomassa voor energieopwekking is dan ook onverantwoord.
0 reacties :
Een reactie posten