Er is een toenemende vraag naar biologische grondstoffen voor de productie van energie en materialen. Om de duurzaamheid bij deze ontwikkelingen te garanderen, zijn er richtlijnen zoals de Europese hernieuwbare energierichtlijn (RED). In dit artikel wordt nagegaan in welke mate de rekenregels voor duurzaamheid uit de RED, toegepast kunnen worden op bioraffinages. Deze vraag is erg belangrijk omdat subsidies bij voorkeur worden toegekend aan processen waarvoor de eindproducten meegerekend kunnen worden voor het behalen van de Europese 20-20-20 doelstellingen en bij uitbreiding de doelstellingen voor 2030.
Innovatieve verwerking van biomassa leidt vaak tot gelijktijdige productie van hernieuwbare energie en materialen (i.e. bioraffinage). Deze hoge mate van integratie laat toe om meer milieuvoordelen te behalen. Maar het wordt ook meer complex om deze voordelen aan te tonen. De Europese Unie is historisch gezien steeds proactief geweest om officiële duurzaamheidsregels op te leggen. De RED is een regelgevend instrument dat richtlijnen beschrijft om de broeikasgasimpact tijdens de volledige levenscyclus van een project te berekenen. In dit artikel wordt nagegaan wat de effecten zijn van juridische onzekerheden in de richtlijn voor de evaluatie van een bioraffinage (zie Figuur 1).
Figuur 1: Gevalsstudie - Bioraffinage
In het artikel worden drie aspecten nagegaan. (1) Het effect van het labelen van biomassastromen als afval of materiaal. (2) Het effect van verschillende allocatieregels wanneer meerdere producten samen geproduceerd worden. (3) Het effect van een precieze allocatie tijdens elk individueel onderdeel, in vergelijking met een black box benadering van de volledige site. De RED richtlijn wordt toegepast op de gevalsstudie (zie figuur 1) door gebruik te maken van de B-SAT tool (http://emis.vito.be/b-sat) en wordt vergeleken met een exergie-analyse (CEENE). De B-SAT tool is een excel tool die ontwikkeld is voor stakeholders betrokken bij de productie van elektriciteit of warmte uit biomassa. De tool biedt de mogelijkheid om een duurzaamheidsanalyse uit te voeren volgens de RED richtlijnen. De CEENE-analyse benadert een breder spectrum van milieu-impacten en aggregeert alle uitwisselingen tussen het milieu en het proces op basis van exergie. De exergie is een maat voor de fysieke energie die veranderingen kan teweeg brengen in ecosystemen.
Ondanks de voorschriften in de afvalrichtlijn voor het toekennen van het label afval of materiaal, blijft er enige ruimte voor interpretatie. Dit is belangrijk omdat de RED geen emissies toekent aan afvalstromen. Voor de stromen waarvoor het label onzeker is, worden beide scenario's doorgerekend (i.e. afval en materiaal). Wanneer de stromen als afval gelabeld worden, kunnen zowel de B-SAT als exergie-analyse uitgevoerd worden. In geval de stromen als materiaal gelabeld worden, kan enkel de exergie-analyse uitgevoerd worden omdat de RED een allocatie voorschrijft op basis van energie-inhoud.
Uit de resultaten kan besloten worden dat deze sterk afhankelijk zijn van de wettelijke interpretatie van de drie aspecten. Wanneer alle onzekere stromen gelabeld worden als afval, krijgt de bio-olie bijna geen broeikasgasemissies toegekend, en krijgt die een extreem positieve duurzaamheidsanalyse. Dit komt doordat de emissies na vergisting worden toegekend aan het biogas en niet aan het digestaat. Het digestaat wordt vervolgens verwerkt in een pyrolyse-installatie tot de uiteindelijke bio-olie. Daarentegen, wanneer de onzekere stromen gelabeld worden als nuttig materiaal, krijgt bio-olie een belasting van 39% van de fossiele exergie, wat een stuk minder gunstig is. In dit geval werden wel een deel van de broeikasgasemissies toegekend aan het digestaat.
Verder kan besloten worden dat wanneer we een nauwkeurige allocatie volgen na elk individueel proces, de biodiesel niet meer voldoet aan de minimale broeikasgasemissie besparing (i.e. 50% vanaf 2017). Wanneer de allocatie onmiddellijk gebeurt na de biodieselproductie, worden de hoge emissielasten van de gebruikte olie alleen toegekend aan de biodiesel. Wanneer het proces als een black-box benaderd wordt, worden deze emissielasten verdeeld over alle outputproducten en is de emissielast voor de biodiesel lager, en hoger voor de andere eindproducten.
Er kan besloten worden om de definitie van afval zo nauw mogelijk te interpreteren. Dit sluit ook aan bij het cradle-to-cradle principe of de circulaire economie waarin geen afval bestaat. Algemeen kunnen we stellen dat de RED-richtlijnen wel van toepassing zijn op alle producties van hernieuwbare energie. Maar deze regels zijn niet opgesteld met bioraffinages in het achterhoofd. Daarom worden deze in de toekomst best verder afgestemd met nieuwe concepten zoals resource efficiency en bio-economie. Op die manier kunnen ook subsidies correct toegekend worden aan processen die kunnen bijdragen aan het behalen van de Europese doelstellingen.
Deze studie is gepubliceerd in de Journal of Cleaner Production; zie http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0959652614004065. Contact: Dries Maes (Dit e-mailadres wordt beveiligd tegen spambots. JavaScript dient ingeschakeld te zijn om het te bekijken.).
