28 Energie+ nr4 juli 200728 Energie+ nr4 juli 2007Volopkansenvoorbio-olieuitDoor de redactie i.s.m. Kees Daey Ouwens en Elke Rab? Foto jatrophaworld.comJatropha is in opkomst.De olie uit de noten vandeze plant is een alter-natief voor bijvoorbeeldpalmolie. De kritiek oppalmolie groeit. De plan-tages gaan vaak ten kos-te van regenwoud entasten de voedselketenin arme landen aan.Jatropha groeit in veeldrogere gebieden en isbovendien giftig. De pro-ductie van bio-olie uitjatropha ontziet dus hetregenwoud ?n de voed-selproductie. Maar hetpotenti?le succes vanjatropha is tegelijk hetgrote gevaar. Aangemoe-digd door het succes kanlokale bevolking over-gaan tot het kappen vanregenwoud voor de aan-plant van deze struiken.Jatropha curcas is nauw verwant aan de rubberplant en groeide oorspronkelijkin Zuid-Amerika en Afrika maar werd door de Portugese kolonisten en Nederlandse han-delaren verspreid over de wereld. Normaal wordt de struik 3 tot 5 meter hoog, maar in ide-ale omstandigheden groeit hij uit tot hoogtes van 8 tot 10 meter. De vruchten rijpen in dewinter als de struik geen bladeren meer heeft (droge gebieden), of er kunnen meerdereoogsten per jaar zijn als de temperatuur voldoende hoog is en de plant voldoende waterkrijgt. Elke bloemtros zorgt voor 10 of meer vruchten met een diameter van 2,5 tot 4 centi-meter. In deze vruchten zitten de zaden die geperst worden om de olie te produceren.Jatropha kan zeer goed tegen droogte. Het groeit in gebieden waar tussen de 250 en 1.500millimeter per jaar valt. Afhankelijk van de hoeveelheid water kan het zeer snel groeien. Deplant groeit bijna overal in warme gebieden: op grind, rotsbodem (in spleten) en zandbo-dems en zelfs op zoute gronden.De zaden bevatten gemiddeld 6,6 procent water, 18,2 procent prote?nen, 38 procent vet, 17,3procent koolhydraten, 15,5 procent vezels en 4,5 procent asrest. Het oliegehalte van de zadenis 35 tot 40 procent en de pit bevat 50 tot 60 procent olie. De olie-opbrengst bij persing isongeveer 25 procent. De olie bevat 21 procent verzadigde en 79 procent onverzadigde vetzu-ren. De chemische stoffen in de zaden zijn toxisch en laxerend, dat maakt ze ongeschiktvoor consumptie. Jatropha-olie is geschikt voor zeepproductie, wordt toegepast in de cosme-tica, wordt gebruikt in vernis, in lantaarns en als hydraulische olie. Maar jatropha-olie isbovenal een interessante vervanger voor diesel, kerosine, LPG, steenkool en hout.Schrale ondergrondIn tegenstelling tot bio-ethanol vraagt jatropha-olie geen zware industri?le processen omsuikers om te zetten. Integendeel, de olie en zelfs de biodiesel (wat een extra processtapvereist) is eenvoudig lokaal te produceren. Maar zeker zo belangrijk: suikerriet kan enkelgeteeld worden op vruchtbare bodems en vraagt veel water. Water is in vele gebieden weinigvoorhanden en moet gebruikt worden als drinkwater of bij de (kleinschalige) voedselpro-jatrophaZaden van de jatropha-plant.nr 4 juli 2007 Energie+ 29nr 4 juli 2007 Energie+ 29ductie. Jatropha neemt genoegen met eenschrale ondergrond en weinig water waar-door geen concurrentie ontstaat met hetgebruik als drinkwater en naar de voedsel-productie toe. Uiteraard is de opbrengst welhoger naarmate meer water aanwezig is. Inde praktijk zie je daarom dat men toch opzoek gaat naar een locatie waar de grondhet gunstigst is.Ook economisch scoort jatropha-olie goed:voor de productie van bio-ethanol uit sui-kerriet is veel kapitaal nodig, hightechtechnologie en import van dure machines.Jatropha-olie scoort op deze punten veelvoordeliger. Bovendien leidt ethanolpro-ductie tot vervuilende bijproducten, terwijlbij de productie van jatropha-olie slechtseen prote?nerijke perskoek resteert die ge-bruikt wordt als grondstof voor plastics ensynthetische vezels of wordt omgezet inbiogas (vergisting) en een hoogwaardigcompost.VersterkenProductie van biomassa voor energie kande voedselproductie aantasten. `De discus-sie daarover is belangrijk. Ik weet zeker datvoedsel en energie elkaar enorm kunnenversterken. Tenminste, bij goed beleid,' ver-telt emeritus hoogleraar Kees Daey Ouwens(TU Eindhoven), tevens verbonden aanFACT Foundation (www.fact-fuels.org).Daey Ouwens is overtuigd van de mogelijk-heden van de zogenaamde `Two ProductsPhilosophy' die gebaseerd is op een verant-woorde productie van biomassa voor voed-sel en energie. Op basis van deze filosofieformuleert hij de volgende conclusies.? Biomassa is een belangrijke bron voor deproductie van voedsel en energie. Hetkan echter nog belangrijker worden alshet rendement van agrarische oogsten inveel landen stijgt en beschikbaar komen-de gronden gebruikt worden voor ener-gieoogst.? Vanwege de competitie tussen voedsel enenergie zullen de prijzen blijven stijgen.Dat is geen probleem want de huidigeprijzen zijn nog te laag voor een econo-misch gezonde agrarische sector. Hogereprijzen cre?ren kapitaal dat gebruikt kanworden voor nieuwe investeringen in eenhogere opbrengst van oogsten. Een tijde-lijke prijspolitiek kan daarvoor nodigzijn.? Het potentieel van de extra biomassapro-ductie is enorm en ligt tussen 1.000 en2.000 EJ. De marktwaarde ervan ligt er-gens tussen 4.000 en 8.000 miljardeuro. De kosten van biomassa voor ener-gie zullen bij een volgroeide marktschommelen tussen 4 en 5 euro per GJ.Lokale omstandigheden kunnen leidentot prijsafwijkingen.? De kwaliteit van het beleid voor armoede-bestrijding bepaalt sterk de mate waariniedereen kan meeprofiteren.? Het welslagen van de `Two Products Phi-losophy' staat of valt bij het gevoerde be-leid. Lokale, nationale en mondiale insti-tuties moeten daar allemaal hun rol inspelen. Diverse landen implementeren aleen beleid waarin markten kunnen ont-staan. Verder is een sterk R&D-program-ma noodzakelijk om de productieketenvan biomassa te optimaliseren voor deenergieproductie.`Nieuwe ontwikkelingen als de jatropha-olie, maar bijvoorbeeld ook de productievan Fischer-Tropsch vloeistoffen, zullen hetgebruik van biomassa voor energie stimu-leren,' voorspelt Daey Ouwens. ?Onderzoek naar emissies en stugge delen`Om biobrandstoffen te laten slagen, vooral op delange termijn, moet beter onderzoek worden gedaannaar andere emissies dan CO2, zoals CO, NOx, HC enPM, maar ook toxische componenten. Nu ligt de focusalleen op CO2-reductie. Dat is niet erg, maar we moe-ten voorkomen dat door invoering van biobrandstof-fen andere problemen ontstaan voor de luchtkwaliteitof volksgezondheid.'Aan het woord is Elke Rab?, research scientist van TNOScience and Industry in Delft en eerder dit jaar beloond met deShell Bachelor Master Prijs voor haar scriptie over de jatropha-plantvoor biobrandstof. TNO heeft een voorstel gedaan aan het ministe-rie om emissies van biobrandstoffen beter te onderzoeken middelseen groot testprogramma. `Het ministerie is enthousiast en ziet denoodzaak van dit onderzoek in. Het zou echter ook internationaalmeer aandacht moeten krijgen,' vindt Rab?.Stugge delenDe vergelijking van jatropha met bio-ethanol vindt Rab? wat eenzij-dig. Ze wijst op de ontwikkeling van nieuwe processen die geengebruik meer maken van voedselgewassen, maar van houtachtigegewassen. Rab?: `In eerste instantie was dit erg duur, maar er zijnnu nieuwe processen ontwikkeld, onder andere door TNO, die bio-ethanol veel goedkoper maken. In het door ons ontwikkelde proceskan de kostprijs halveren tot 20-30 eurocent per liter.' In het TNO-proces worden, naast de zetmeelfractie, ook de resterende stuggeen houtachtige delen benut. Dat was altijd lastig omdat de suikersstevig zitten `verpakt'. Het is de kunst om ze effectief en goedkoopvrij te maken. TNO doet dat met geconcentreerd zwavelzuur. TNOin een recent persbericht: `Ontsluiten van suikers met geconcen-treerd zwavelzuur is een beproefde methode uit de analytische che-mie met een zeer hoge opbrengst. Enzymen komen er niet aan tepas. Dat is een groot voordeel, want enzymen zijn duur en voor deverschillende biomassastromen zijn verschillende enzymcocktailsnodig. Zwavelzuur daarentegen is niet selectief en ontsluit elkesoort biomassa, ook lastig verteerbaar houtafval.' Zo kunnen rest-en snoeihout, gras, bladeren en stro worden gebruikt. Deze zijn ingrote hoeveelheden en goedkoop beschikbaar, aldus TNO. Groot-schalige en concurrerende toepassing verwacht het onderzoeksin-stituut over vijf jaar. Recycling en hergebruik van zwavelzuur, wa-ter en energie maakt het proces duurzaam en effici?nt. TNO voertinmiddels gesprekken met Noord-Europese en Zuid-Amerikaansebedrijven over een eerste demonstratiefabriek. ?