Leerdoelen
•Je kunt uitleggen wat biobrandstoffen en biomassa zijn.
•Je kunt het cruciale voordeel van biobrandstoffen, CO₂-neutraliteit, verklaren aan de hand van de korte koolstofkringloop.
•Je kunt het verschil tussen de koolstofkringloop van fossiele brandstoffen en biobrandstoffen beschrijven.
•Je kunt de drie generaties biobrandstoffen benoemen en voorbeelden geven.
•Je kunt het proces van verestering van koolzaad tot biodiesel en glycerol beschrijven.
•Je kunt de problemen van de eerste generatie biobrandstoffen uitleggen.
CO₂-neutraliteit van biobrandstoffen
Het verbranden van biobrandstoffen leidt niet tot een netto toename van koolstofdioxide (CO₂) in de lucht. Dit komt doordat de CO₂ die vrijkomt bij verbranding recentelijk opgenomen was door de plant of boom waaruit de biomassa afkomstig is.
Deze kringloop wordt ook wel de korte koolstofkringloop genoemd, omdat de CO₂ die vrijkomt bij de verbranding van biomassa recent uit de lucht is opgenomen door planten. Dit verschilt van de lange koolstofkringloop van fossiele brandstoffen, waarbij CO₂ afkomstig is uit koolstofvoorraden die miljoenen jaren geleden zijn gevormd.
Benzineverbranding versus biobrandstofverbranding
Het verbrandingsproces van benzine werkt op een vergelijkbare manier, waarbij warmte vrijkomt. Echter, omdat benzine miljoenen jaren vastzat in de grond als een fossiele brandstof, draagt de CO₂ die vrijkomt bij de verbranding bij aan de stijgende CO₂-niveaus in de lucht, en dus aan het broeikaseffect.
Generaties van biobrandstoffen
Naarmate deze technologie zich ontwikkelt, zijn er verschillende 'generaties' van biobrandstoffen ontstaan.
Eerste generatie: bio-ethanol en biodiesel
De eerste generatie biobrandstoffen bestaat uit vormen zoals bio-ethanol en biodiesel.
Bio-ethanol wordt gemaakt door de vergisting van voedselgewassen zoals maïs en suikerbiet met gist. Deze productie leidt tot de creatie van ethanol, een vloeibare alcohol die kan worden gemengd met benzine als brandstof voor voertuigen.
Biodiesel wordt vervaardigd door een proces genaamd omestering waarbij koolzaad (een type oliezaad) wordt geperst en gemengd met methanol. Dit proces resulteert in de productie van glycerol en biodiesel.
Problemen met biobrandstoffen van de eerste generatie
Het gebruik van gewassen zoals cassave voor energieproductie kan leiden tot prijsstijgingen van voedsel. Dit kan leiden tot problemen voor arme boeren in landen zoals Mexico, waar deze gewassen een belangrijk deel van het dieet uitmaken.
Tweede generatie: voedselvrij
De tweede generatie biobrandstoffen is ontstaan als een alternatief om het gebruik van voedsel voor energieproductie te verminderen. Bij de productie van deze brandstoffen worden houtsnippers, stro, maïsstengels en gebruikt frituurvet, die niet als voedsel dienen, gebruikt.
Derde generatie: algen
De derde generatie biobrandstoffen wordt gemaakt van organisch materiaal dat geen landbouwafval is, zoals algen. Algen worden geoogst, gedroogd en vervolgens verbrand. Hoewel dit een veelbelovend proces is, vormen de hoge scheidings- en droogkosten en de lage opbrengst echter nog een beperking.
