Als bio-energie van de grond komt — De overschakeling van olie naar bio‑energie is niet zonder risico

Het onderwerp van biobrandstoffen kwam in 2008 op een negatieve manier in het wereldnieuws, voornamelijk in verband met de stijgende voedselprijzen. Het werk van het EMA op het gebied van biobrandstoffen blijft beperkt tot de voor- en nadelen met het oog op het milieu. Maar ook in dat opzicht staat bio-energie ter discussie.

Een stap in de richting van grootschalige bio-energieproductie brengt aanzienlijke risico's met zich mee voor het milieu, vooral in verband met veranderingen in landgebruik. De bodem en planten zijn de twee grootste opslagplaatsen voor CO₂ op aarde. Ze bevatten twee maal zoveel CO₂ als onze dampkring. Als we bossen, veengebieden of grasland massaal zouden veranderen in velden voor de teelt van biobrandstofgewassen zou daar meer CO₂ uit vrijkomen dan er bespaard zou worden.

De uitbreiding van de akkerbouw in Europa om aan de gecombineerde vraag naar voedsel en brandstof te voldoen zou ernstige gevolgen hebben voor de Europese biodiversiteit en zou schade toebrengen aan onze bodem en waterbronnen. Secundaire effecten, de zogenaamde 'indirecte veranderingen in landgebruik' zouden ook elders in de wereld hun invloed laten gelden. Als Europa minder voedsel zou exporteren, zouden andere delen van de wereld hun voedselproductie verhogen om het gat te dichten. Het effect daarvan op de wereld voedselprijzen zou aanzienlijk kunnen zijn.

De risico's in Europa zouden echter verkleind kunnen worden door een juiste keuze van gewassen en beheer. Biobrandstoffen uit bijvoorbeeld afval, onder meer uit de land- of bosbouw hebben bepaalde milieuvoordelen. In dit kader heeft de EMA gekeken naar de vraag hoe de aankomende 'boom' in bio-energie zich zou kunnen ontvouwen en of deze ontwikkeling inderdaad de energie zou kunnen leveren die we nodig hebben zonder schadelijke effecten voor het milieu.

De Europese Commissie heeft een verplicht doel voorgesteld: In 2020 zou 20 % van alle Europese energie afkomstig moeten zijn van hernieuwbare bronnen (dat wil zeggen, alle hernieuwbare energiebronnen, zoals wind, zon, golfkracht en ook bio-energie). Op dit moment vertegenwoordigen hernieuwbare energiebronnen 6,7 % van het Europese energieverbruik. Tweederde daarvan is afkomstig van biomassa.

De Europese Commissie is ook gespitst op de promotie van biobrandstoffen (als transportbrandstoffen). Spreiding van energiebronnen is immers vooral belangrijk in het vervoer, dat sterk afhankelijk is van olie. De vervoersector is ook verantwoordelijk voor een groeiende uitstoot van broeikasgassen en doet de emissiebesparingen die door andere sectoren zijn bereikt teniet.

De Commissie heeft daarom voorgesteld dat in 2020 biobrandstoffen 10 % van de brandstof voor het wegvervoer voor hun rekening zouden moeten nemen, op voorwaarde dat biobrandstoffen als duurzaam kunnen worden gekwalificeerd.

Uit gegevens van 2007 blijkt dat biobrandstof een aandeel heeft van 2,6 % van het totale brandstofverbruik door het wegvervoer in de EU. Om de 10 %-doelstelling te bereiken, moet de Europese Unie de productie en invoer van biobrandstoffen verhogen, juist wanneer biobrandstoffen het middelpunt zijn van ingewikkelde ecologische en economische discussies. De EU-biobrandstofdoelstelling staat steeds meer ter discussie.

Het Europese Parlement heeft onlangs verzocht om de garantie dat 40 % van de beoogde 10 % afkomstig moet zijn van energiebronnen die niet met de voedselproductie concurreren. Het Wetenschappelijk Comité van het Europees Milieuagentschap zelf heeft gewaarschuwd dat een verhoging van het aandeel biobrandstoffen in het vervoer tot 10 % in 2020 te ambitieus is en opgeschort zou moeten worden.

Het aanmoedigen van het gebruik van biobrandstoffen en ander bio-energie in Europa heeft onvermijdelijk directe en indirecte gevolgen elders in de wereld.

In Europa zouden we bijvoorbeeld op een duurzame manier biodiesel kunnen produceren uit koolzaadolie, maar dan zou er minder koolzaadolie beschikbaar zijn voor voedselproductie binnen en buiten Europa.

Deze leemte zou waarschijnlijk deels opgevuld worden door palmolie. Dat zou echter weer leiden tot het verloren gaan van regenwoud, omdat in landen als Indonesië bomen worden gekapt om plaats te maken voor de extra palmteelt.

De wereldvraag naar biobrandstoffen is een van de vele factoren die bijdragen aan de recente stijging van de voedselprijzen, samen met droogteperiodes in belangrijke voedselproducerende landen, de groeiende vleesconsumptie, stijgende olieprijzen, enz. De Organisatie voor Economische Samenwerking en Ontwikkeling (OESO) schat dat als gevolg van de huidige en voorgestelde maatregelen om biobrandstofgebruik te stimuleren in de EU en de V.S. de gemiddelde prijs van tarwe, maïs en plantaardige olie op de middellange termijn met respectievelijk ongeveer 8 %, 10 % en 33 % omhoog zal gaan.

De stijgende wereldvoedselconsumptie en de bijkomende vraag naar biobrandstoffen leidt tot een uitbreiding van akkerland in de wereld ten koste van natuurlijke graslanden en tropische regenwouden. Dit is belangrijk, omdat ontbossing en landbouwpraktijken momenteel verantwoordelijk zijn voor naar schatting 20 % van de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen. De grootschalige omzetting van bossen in akkerland verhoogt dit aandeel en heeft ernstige gevolgen voor de biodiversiteit.

Flora en fauna en de waterkwantiteit en -kwaliteit kunnen ook te lijden krijgen, als grote stukken natuurlijke habitats of traditioneel bewerkte landbouwgrond plaats zouden maken voor de intensieve teelt van bio-energiegewassen.

Recente wetenschappelijke pogingen om de impact van een verhoogde bio‑energieproductie te voorspellen, beginnen resultaten en patronen te laten zien. Het EMA wil daar graag de aandacht op vestigen.

Een studie in Brazilië maakte gebruik van satellietbeelden en veldonderzoek om aan te tonen dat het tempo waarin bossen worden omgezet in akkerland in het Amazonegebied samenhangt met de sojaprijzen op de wereldmarkt. Hoe hoger de sojaprijs, hoe meer regenwoud er gekapt wordt. Er bestaat weinig twijfel over dat de vraag naar bioethanol de prijs opdrijft, terwijl soja-akkers omgewerkt worden voor de verbouw van maïs voor bio-ethanolproductie in de V.S.

Intussen onderzochten Tim Searchinger en onderzoekers van de Purdue University in de Verenigde Staten met een wereldwijd agro-economisch model hoe grootschalige teelt van maïs en switchgrass (vingergras) voor bioethanolproductie in de Verenigde Staten een verschuiving zou kunnen veroorzaken in de productie van voedselgewassen elders in de wereld, waar bossen en grasland omgezet worden in akkerland om de voedselkloof te dichten.

Hun onderzoek schat dat de broeikasgasemissies die gepaard gaan met bioethanol hoger zullen zijn dan de uitstoot door het verbruik van fossiele brandstoffen, op een termijn van 50 jaar of langer. Dat komt omdat grasland en bossen als opslagplaatsen voor CO₂ fungeren. Als we ze vervangen door een gewassoort die geschikt is voor de productie van biobrandstof, dan zou deze opslagfunctie verdwijnen. Het zou tientallen jaren duren voordat de voordelen zouden opwegen tegen de nadelen.

De invloed op biodiversiteit en natuurlijke hulpbronnen als water zijn moeilijker meetbaar. Zo vormt de verhoogde productie van graan in het Midwesten van de Verenigde Staten een bedreiging voor het zeeleven in de Golf van Mexico, waar een dode zone van meer dan 20.000 km² ontstaan is door de hoge instroom van voedingsstoffen uit de Mississippi. Volgens een recente studie zal het behalen van de doelstellingen van de Amerikaanse energiewet in 2022 leiden tot een verhoging van de stikstoflast in de Mississippi met 10–34 %.

Afb. 1 / Uiteindelijk energieverbruik in biobrandstoffen — als % van het uiteindelijk energieverbruik in brandstoffen voor het wegvervoer, EU-27.

Volgens een schatting in een studie van het EMA uit 2006 zou aan 15 % van de voorspelde Europese energievraag in 2030 voldaan kunnen worden met bio-energie uit landbouw- en bosbouwproducten en uit afval, uitsluitend afkomstig van Europese hulpbronnen. Deze schatting wordt ook wel het 'biomassapotentieel' van Europa genoemd. De studie stelde een aantal voorwaarden voor de bescherming van de biodiversiteit en de minimalisering van afval om te garanderen dat het 'biomassapotentieel' geen schade zou toebrengen aan het milieu.

Hierop voortbouwend gebruikte het EMA in 2008 het Green-X_ENVIRONMENT model, dat oorspronkelijk was ontworpen om de markt voor hernieuwbare elektriciteit te bestuderen, om te analyseren hoe dit milieuvriendelijke 'biomassapotentieel' zou kunnen worden gebruikt op de meest kosten-effectieve manier vanuit milieustandpunt.

De studie wijst erop, dat de meest kosten-effectieve inzet van het biomassapotentieel volgens het model zou bestaan uit de levering van 18 % van de verwarming, 12,5 % van de elektriciteit en 5,4 % van de transportbrandstoffen van Europa uit biomassa in het jaar 2030.

Door het gebruik van fossiele brandstoffen in alle drie sectoren te verminderen, zou dit een reductie van 394 miljoen ton aan CO₂-emissies in 2020 kunnen opleveren. De uitstoot zou nog verder kunnen worden teruggebracht als beleidsmaatregelen zouden worden ingevoerd om het gebruik te bevorderen van warmtekrachtkoppeling (WKK) bij de opwekking van elektriciteit en warmte. Dit proces vangt de warmte op die als nevenproduct vrijkomt bij de opwekking van energie.

Er zijn natuurlijk wel kosten verbonden aan bio-energie. De uitbreiding van het gebruik van bio-energie is ongeveer 20 % duurder dan een soortgelijk toekomstmodel voor conventionele energie voor het jaar 2030. Deze kosten zouden uiteindelijk gedragen worden door de consument.

Ontwikkelingen sinds dit werk van start ging, met name de stijging van de voedselprijzen, wijzen erop dat de schattingen van het 'biomassapotentieel' aan de hoge kant waren. Er zal waarschijnlijk minder land beschikbaar zijn in Europa voor de teelt van bio‑energiegewassen. Ook zouden hoge olieprijzen de resultaten kunnen beïnvloeden.

Uit de verrichte studies komt echter een duidelijke boodschap naar voren. Voor wat betreft kosten en de bestrijding van klimaatverandering zou het beter zijn om voorrang te geven aan bio-energie voor de opwekking van elektriciteit en warmte met behulp van WKK-installaties, in plaats van ons te richten op transportbrandstoffen.

Om de hierboven beschreven negatieve effecten van de overschakeling op bio‑energie te vermijden, hebben we een sterk internationaal beleid nodig om wijzigingen in het landgebruik te voorkomen die de milieuproblemen zouden verergeren in onze jacht naar bio-energie. De uitdaging is duidelijk wereldwijd en er moet dan ook overleg op wereldniveau gevoerd worden over hoe we het verlies aan biodiversiteit een halt kunnen toeroepen en tegelijkertijd klimaatverandering kunnen tegengaan. Daarbij moeten we ook rekening houden met de wereldbehoefte aan een grotere voedselproductie en de zorgwekkende stijging van de olieprijzen.

Onderzoekers van het EMA zijn van mening dat Europa er actief naar moet streven om zoveel mogelijk bio-energie op te wekken binnen Europa zelf. Daarbij moet het evenwicht worden gehandhaafd tussen de productie van voedsel, brandstof en vezels, zonder de ecosysteemdiensten aan te tasten. We zouden verder moeten kijken dan biobrandstoffen en serieus van start moeten gaan met onderzoek en ontwikkeling van geavanceerde biobrandstoffen (zie de inzet). Laten we dit wel doen op een manier die alle milieueffecten in aanmerking neemt, waaronder effecten op de bodem, het water en de biodiversiteit, alsook broeikasgasemissies. Op deze manier kan de EU het voortouw nemen in de opbouw van een werkelijk duurzame bio‑energiesector.