Grondstoffen en technieken voor groen gas

Welke grondstoffen gebruiken we voor groen gas?

We krijgen groen gas door organische materialen om te zetten in gas met vergisting of vergassing.

• Bij vergisting zetten we die biogrondstoffen om in groen gas met bacteriën en schimmels. Dit doen we in een zuurstofarme omgeving (anaeroob).
• Bij vergassing verwerken we de biogrondstoffen bij hoge temperatuur (700-800 ˚C) tot groen gas. Omdat deze techniek nog in ontwikkeling is, draagt het nog niet echt bij aan het maken van groen gas.

De meest gebruikte (en meest voorkomende) grondstoffen zijn: 

Hoe maken we groen gas?

Groen gas produceren bestaat uit 2 onderdelen: het maken van gas (biogas bij vergisting en synthesegas bij vergassing) en het opwerken van gas.

Het zogenaamde opwerken van gas moet omdat biogas een andere samenstelling heeft dan aardgas. Daardoor kunnen we het niet zomaar aan het gasnet toevoegen. Om biogas wel via het gasnet te gebruiken, maken we er groen gas van (‘opwerken’). We verhogen het aandeel methaan en halen onzuiverheden weg. Zo krijgt het groen gas dat ontstaat dezelfde samenstelling als aardgas. 

We gebruiken in Nederland 2 technieken het meest om groen gas uit biogrondstoffen te halen. 

Wat is vergisting?

Vergisting is in Nederland de meest gebruikte techniek voor de productie van biogas. Natte (en verpompbare) biogrondstoffen zijn reststoffen uit de voedings- en genotmiddelen industrie, mest of groente-, fruit- en tuinafval. Bij vergisting breken micro-organismen deze biogrondstoffen af in een zuurstofvrije (anaerobe) omgeving. Daarbij ontstaat biogas. Dit gas bestaat uit ongeveer 60% methaan (CH₄) en 40% koolstofdioxide (CO₂).

Hoeveel biogrondstoffen installaties kunnen vergisten, verschilt per installatie. De kleinere installaties vergisten 3.000 ton biogrondstoffen per jaar. De grotere industriële installaties vergisten enkele honderdduizenden tonnen per jaar.

De afgelopen jaren nam het aantal vergisters flink toe, waarbij we steeds meer reststromen gebruiken. Deze zogenaamde laagwaardige reststromen gebruiken is verstandig. Er is vaak geen ander doel voor deze biogrondstoffen. 

Welke technieken van vergisting kennen we?

We ontwikkelden al verschillende processen voor de vergisting van verschillende soorten biomassa. Het gaat er altijd om dat de micro-organismen zo goed mogelijk voor vergisting zorgen. De gasopbrengst is dan het hoogst.

Er zijn verschillende manieren van vergisting. 2 technieken komen het meest voor:

• Monovergisting; we vergisten één biogrondstof, bijvoorbeeld alleen dierlijke mest. Monovergisting van slib zien we veel bij riool- en afvalwaterzuiveringsinstallaties (RWZI en AWZI).
• Co-vergisting; in bijna alle gevallen vergisten we ten minste 50% mest, aangevuld met 50% plantaardige biomassa. 

Behalve met verschillende technieken, vergisten we ook op verschillende temperaturen:

• Vergisten met een lage temperatuur geeft minder biogas, maar is een stabiel proces;
• Vergisten op hoge temperatuur geeft meer biogas, maar is minder stabiel. Dit vraagt dan ook meer kennis en ervaring om tussentijds het proces bij te sturen.

Waarom stimuleren we monovergisting van mest?

In co-vergisters mengen we ten minste 50% dierlijke mest met andere biomassa (co-producten). Deze co-producten hebben we nodig om een hogere gasopbrengst te krijgen. Uit mest zelf komt namelijk weinig biogas. Bij mest van koeien is dat nog iets lager dan bij varkensmest. Een belangrijk nadeel van co-vergisting is dat ook de hoeveelheid mest toeneemt. Het restproduct dat overblijft na vergisting van biomassa (digestaat), tellen we ook mee als mest. Daarom stimuleren we monovergisting van mest. 

Binnen de subsidie Stimulering Duurzame Energieproductie en Klimaattransitie (SDE++) was dit de afgelopen jaren dan ook een aparte categorie. Naast kleine projecten met monomestvergisting, zien we hierdoor ook een paar hele grote projecten met monomestvergisting in Nederland.

Wat is vergassing?

Bij vergassing zetten we droge biomassa (zoals hout of stro) om naar synthesegas met een thermisch proces. Dit gebeurt bij hoge temperaturen boven de 800 C°. Om de juiste reacties te krijgen, monitoren we de temperatuur, druk en hoeveelheid zuurstof. Het synthesegas dat ontstaat, bestaat uit koolmonoxide (CO), waterstof (H₂), methaan en koolstofdioxide (CO₂). Om synthesegas om te zetten in groen gas, moeten we het 'methaniseren'. Dat betekent dat we koolstofmonoxide (CO), koolstofdioxide (CO₂) en waterstof (H₂) uit het synthesegas omzetten in extra methaangas.

Naast deze 'thermische' vergassing, zien we ook steeds meer 'superkritische' vergassing. Hierbij zetten we natte biomassa onder hoge druk en temperatuur om in een gasmengsel van methaan, waterstof en CO₂. Deze techniek levert veel gas op (hoog rendement), waardoor we minder biomassa nodig hebben. We gebruiken zelfs reststromen, zoals gras, die we normaal gesproken nergens voor gebruiken (laagwaardig).

De technieken voor vergassing zijn nog in ontwikkeling. We verwachten dat deze installaties pas na 2030 op de markt komen.