Het recente rapport ‘Bioenergie: Möglichkeiten und Grenzen’ van de Duitse Nationale Academie van Wetenschappen Leopoldina, is het jongste in een groeiende lijst van kritische publicaties over bio-energie. Op macroniveau geeft het rapport de voorkeur aan zonne- en windenergie boven biomassa vanwege een hoger rendement per eenheid van landgebruik, en het stelt voor om biobrandstoffen alleen te gebruiken voor speciale doeleinden, vooral biodiesel voor zwaar transport. Het rapport breekt een lans voor efficiënt geproduceerd biogas, gemaakt uit een combinatie van bio-ethanol- en biogasvergisting in kleine eenheden, die voornamelijk gevoed worden met agrarisch afval.
Het rapport geeft een lange lijst van problemen met de duurzaamheid van biomassa. De auteurs voeren aan dat de maatstaf van CO2-neutraliteit van energieproductie uit biomassa op een aantal belangrijke punten tekort schiet: dit concept ‘doet geen recht aan de nauwe samenhang tussen de koolstofcyclus en de cycli van de voedingsstoffen stikstof, fosfor, zwavel, metalen en water, die alle net als koolstof bouwstoffen zijn van biomassa, en noodzakelijk voor fotosynthese. Waar biomassa wordt geproduceerd, worden voedingsstoffen uit de bodem gebruikt. Als biomassa herhaaldelijk wordt weggehaald uit een ecosysteem, of zijn productie wordt versneld door menselijk ingrijpen, moeten voedingsstoffen worden toegevoegd. Maar bij productie en gebruik van stikstofmeststoffen worden broeikasgassen uitgestoten met een veel groter broeikaseffect dan dat van CO2.’ En de auteurs voegen eraan toe dat daar bovenop nog de effecten komen van directe en indirecte veranderingen in landgebruik.
Beter voor veevoer dan voor energie
Het rapport voert aan dat ruwe biomassa niet over de hele wereldbol moet worden vervoerd, omdat veelal ‘invoer van biomassa neerkomt op uitvoer van de milieudruk van intensieve land- en bosbouw.’ Daarom zou Europese biomassa beter gebruikt kunnen worden voor veevoer dan voor energieopwekking; dat zou het vervoer van biomassa, en de daarmee verbonden milieueffecten, verminderen.
Het rapport wijst ook op de enorme verliezen van biomassa in de voedselketen. Het becijfert dat in Duitsland 87% van de calorische waarde van binnenlands geproduceerde biomassa verloren gaat in de keten. Belangrijke onderdelen van biomassa (cellulose en lignine) kunnen niet worden verteerd; veel biomassa gaat verloren bij de productie van vlees; en een groot deel van het voedsel (30-50%) wordt nooit gegeten, maar weggegooid of opgegeten door parasieten.
Het rapport komt tot de conclusie dat duurzaam gebruik van bio-energie in West-Europa alleen bescheiden van omvang kan zijn, en pleit ervoor, de Europese doelstelling van 10% hernieuwbare energie in de brandstofmix in 2020, te herzien.
Chemicaliënproductie: veelbelovend onderzoeksterrein of realiteit?
Deze argumenten lijken te wijzen in de richting van een pleidooi voor bioraffinage, overeenkomstig de waardepiramide. Deze begrippen komen in het rapport echter niet voor. In deze gedachtegang wordt biomassa eerst gebruikt voor de hogere waardetoepassingen (zoals voeding), dan voor chemicaliën en materialen; de restproducten worden tenslotte omgezet in energie. Maar voor de auteurs is productie van chemicaliën uit biomassa kennelijk nog ver weg: ‘de ontwikkeling van processen voor de productie van platformchemicaliën is een veelbelovend onderzoeksterrein’. En: ‘hoewel een nieuwe synthetische chemie uitgaande van biologische grondstoffen in principe mogelijk is, zullen er grote inspanningen voor nodig zijn in onderzoek en ontwikkeling: de nu gebruikte chemische productieprocessen moeten worden aangepast of fundamenteel veranderd.’ In het licht van de inwerkingstelling van de eerste commerciële installaties op dit moment, is dit wel het understatement van het jaar.
In een slothoofdstuk pleit het rapport voor waterstofproductie uit zonlicht, vooral door de ontwikkeling van synthetische chemische katalysatoren (kunstmatige fotosynthese). Het rendement van deze processen zou veel hoger kunnen zijn dan dat van natuurlijke fotosynthese, en het landgebruik dienovereenkomstig veel kleiner.
Voor de samenvatting en aanbevelingen, zie: http://www.leopoldina.org/uploads/tx_leopublication/201207_Stellungnahme_Bioenergie_kurz_de_en_final.pdf