GVL zou opbrengst omzetting van biomassa verdrievoudigen

Biomassa, lignine en cellulose, als chemische grondstofHet is nog steeds geen ‘vetpot’, dat omzetten van biomassa in, onder meer, biobrandstoffen en dan hebben we het nog niet eens over de concurrentie met de voedselproductie. Nu zeggen onderzoekers van de universiteit van Wisconsin-Madison (VS) een procédé ontwikkeld te hebben waarbij bijna 80% van het niet eetbare deel van biomassa wordt omgezet in bruikbare koolwaterstoffen. Dat zou drie keer meer zijn dan tot nu toe mogelijk en ook financieel beter uitpakken. De truc: gamma-valerolacton oftewel GVL. Lees verder

Bomen helpen niet, de kooldioxideuitstoot moet omlaag

Dennenbossen

Aanplanten van nieuwe bossen lost het klimaatprobleem niet op

Het geeft iemand een goed gevoel als die een lange vliegreis maakt ter compensatie geld besteedt aan het aanplanten van nieuwe bomen. Wordt wakker, zeggen onderzoekers van, onder meer, het Potsdammer instituut voor klimaatonderzoek (PIK). Het planten van bomen om de CO2-concentratie in de atmosfeer te verminderen werkt niet. We zouden dan zoveel bomen moeten aanplanten dat die aanplanten een bedreiging zouden worden van natuurlijke ecosystemen en de voedselproductie. Het helpt wel als ondersteuning van een klimaatbeleid dat gericht is op snelle en aanzienlijke reductie. Ondertussen loert China op de geweldige energiebronnen in de diepe oceanen: het brandende ijs (methaanhydraat).

Lees verder

“Groen beleid EU ramp voor het milieu”

Biomassa is niet koolstofneutraal

12% van het enegrieverbruik in de EU komt uit hernieuwbare bronnen. Daarvan neemt biomassa (groen) het leeuwendeel voor zijn rekening (afb: Eurostat)

De jongste voorstellen van de Europese Commissie om het eigen beleid voor duurzame energie te verbeteren zijn volgens milieuorganisaties slecht voor het milieu. Ze hebben het in dit verband over ‘groenwassen’. Met name de grote nadruk op het gebruik van biomassa zou het klimaat meer kwaad doen dan goed, stellen de organisaties. Lees verder

Dat biomassa koolstofneutraal is is een sprookje

Biomassa is niet koolstofneutraal

12% van het enegrieverbruik in de EU komt uit hernieuwbare bronnen. Daarvan neemt biomassa (groen) het leeuwendeel voor zijn rekening (afb: Eurostat)

Op een paar mensen na zijn we allemaal heel erg bezorgd over de aardopwarming. Vorig jaar hebben we in Parijs afspraken gemaakt, maar we blijven onszelf steeds voor de gek houden. De EU zou op koers liggen met het terugdringen van de kooldioxideuitstoot, maar bijna tweederde van die ‘hernieuwbare’ bronnen die dat moeten teweegbrengen komt voor rekening van biomassa. Daarbij wordt er van uit gegaan dat het verbranden via biomassa koolstofneutraal is, maar dat is een sprookje en de arme landen en de natuur zullen de dupe zijn (evenals het specimen mens). Lees verder

De natuur weet al hoe je het best biobrandstoffen maakt

Darmschimmels onder een microscoop

Darmschimmels onder een microscoop

Je zou kunnen zeggen dat mensen constant bezig zijn het wiel uit te vinden. Vaak is de oplossing van een probleem in de natuur te vinden, maar wij, simpele mensen, weten dat niet en/of vinden het te veel gedoe er naar te zoeken. Al jaren wordt er gezocht naar een handzame en, niet te vergeten, economisch interessante manier om biomassa om te zetten in biobrandstoffen. Tot nu toe is die zoektocht niet al te succesvol geweest. Misschien dat dat verandert met het vinden van bepaalde schimmels die geiten, koeien en schapen helpen planten te verteren. Die anaerobe schimmels blijken net zo goed te functioneren als de beste schimmels die in het lab in elkaar geknutseld zijn om plantenbestanddelen om te zetten in suikers, zo bleek onderzoekers van, onder meer, de universiteit van Californië in Santa Barbara. Lees verder

Klimaatverandering: “Zo kunnen we niet doorgaan”

Klimaatindex 2014

Klimaatindex 2014

Zo kunnen we niet doorgaan, is de boodschap van het derde deel van het negende klimaatrapport van de VN dat zondag in Berlijn is gepresenteerd. De CO2-uitstoot is de laatste jaren sterker gegroeid dan ooit: 2,2% per jaar. De totale emissie zal in het midden van deze eeuw met 40 tot 70% gedaald moeten zijn om de aardopwarming te temperen. De kosten van klimaatmaatregelen zouden zijn te overzien. Lees verder

De biomassazonnebrandstofcel die alles ‘eet’

de biomassazonnebrandstofcel.

Een schema van de biomassazonnebrandstofcel.

Het begint allemaal een beetje op elkaar te lijken. Onlangs stond hier een bericht over een batterij die op stijfsel (suiker) loopt. Nu komt er, ook uit Amerika en ook van onderzoekers met Chinese namen, het nieuws dat er een brandstofcel is ontwikkeld die op biomassa loopt. Om het allemaal nog wat ingewikkelder te maken wordt daarbij nog de hulp van de zon ingeroepen. De aan het instituut voor technologie van Georgia (VS) ontwikkelde brandstofcel ‘eet’ van alles. Ook stijfsel. De brandstofcellen zouden, uiteindelijk, een energieopbrengst kunnen geven die vergelijkbaar is met methanolbrandstofcellen. Lees verder

Overstap naar duurzaam loont, zegt Fraunhofer ISE

duurzame energieDe overstap naar duurzame energie loont. Tot die conclusie komen onderzoekers van het Fraunhofer-instituut voor zonne-energie (ISE). Ze hebben gekeken naar de ontwikkeling in Duitsland van de kosten tot 2030 en vergeleken daarbij duurzame energie met conventionele. Zon, wind en biogas zijn in 2030 goedkoper als energiebron dan fossiele brandstoffen. Lees verder

Micro-organismen maken samen biobrandstoffen uit oogstafval

BiobrandstofcombiAl heel vaak – en ook in dit geval geef ik geen garantie – is dé doorbraak aangekondigd bij de productie van biobrandstoffen. Biobrandstoffen worden gezien als ‘groen’ alternatief voor fossiele brandstoffen, maar de huidige productiewijze van biobrandstoffen concurreert met de voedselproductie. Dé oplossing zou natuurlijk zijn om biobrandstoffen te maken uit landbouwafval: overschietende biomassa. Tot nu toe is het niet erg goed gelukt, omdat die resten veel houtachtige stoffen bevatten als cellulose en lignine die zich lastig met behulp van bacteriën laten omzetten tot biobrandstoffen, op een wijze die niet vreet aan de voedselvoorziening. Onderzoekers van de Amerikaanse universiteit van Michigan zijn op het idee gekomen bacteriën en schimmels te laten samenwerken om biobrandstoffen te maken, met, volgens bild der wissenschaft verbazingwekkend (goed) resultaat.

“De biosynthese van brandstoffen uit biomassa is een veelbelovend en duurzaam alternatief voor fossiele brandstoffen”, stelt onderzoeker Jeremy Minty. “Het probleem is alleen dat die plantenresten veel lignocellulose bevatten, die de planten hard en robuust maakt, maar ook de afbraak bemoeilijkt.” Voor de afbraak van de vertakte lignocellusosemoleculen is een keten van reacties nodig om ze om te zetten in suikers, die op hun beurt weer makkelijk zijn om te zetten in ethanol of andere energierijke verbindingen. Tot nu toe is steeds geprobeerd die omzetting door een, genetisch gemodificeerde, bacterie te laten doen, maar met beperkt succes, zo stelt Minty. Hij heeft toen met zijn medewerkers de kaarten op samenwerking gezet.
Ze ontwikkelden een systeem bestaand uit een schimmel (Trichoderma reesei) en de E. coli, het erkende werkpaard van de biotechnologie. De schimmel zorgt van de afbraak van de lignocelluloseketens in suikers. De E. coli neemt de stap van suikers naar biobrandstof voor zijn rekening. Er bestond al een genetisch gemanipuleerde E. coli-stam, die uit de suikers isobutanol maakt. Die verbinding levert bij verbranding veel meer energie dan ethanol en maar 18% minder dan benzine en is daarmee een effectievere brandstof dan ethanol (je rijdt verder op een volle tank isobutanol dan op dezelfde tank vol met ethanol)
Deze oefeningen in het lab zijn altijd leuk en veelbelovend, maar waar het uiteindelijk om gaat is dat het proces ook op grote schaal werkt en voldoende oplevert (in termen van product, maar uiteindelijk ook in termen van geld). De onderzoekers vulden een reactor met schimmel en bacteriën en voegden maïsstengels en -bladeren toe (zie afb.). Zonder toevoeging van andere stoffen leverde de proef 1,88 g isobutanol per liter reactorvloeistof op, volgens de onderzoekers de tot nu toe hoogste opbrengst bij de omzetting van plantenresten in biobrandstoffen. Samen zetten schimmel en bacterie tweederde van het plantaardig materiaal om in winbare energie. Doordat isobutanol prima met water mengt moet de brandstof wel eerst uit de reactievloeistof worden gedestilleerd.
Schimmel en bacterie bleken elkaar niet in de weg te zitten. Geen van beide micro-organismen nam de overhand of stoorde de ‘partner’ in de omzetting, terwijl de samenwerking toch tamelijk ongelijkwaardig is. De schimmel levert de bacterie zijn voedsel (de suikers), maar geeft daar niks voor terug. Dat zou normaal gesproken betekenen dat de bacterie de schimmel rap zou overvleugelen, maar dat voorkomt de schimmel door de suiker alleen vlak bij de eigen celwand af te leveren, zodat de schimmel zelf ook voldoende aan zijn trekken komt. Dat leidt tot een stabiel evenwicht, stellen de onderzoekers. Doordat de hele afbraak en omzetting in biobrandstof in een reactor plaatsvindt, wordt het proces ook economisch aantrekkelijk.
De onderzoekers werken nu een een verbetering van de opbrengst van de microbiële samenwerking. Dat willen ze, onder meer, bewerkstelligen door de tolerantie van de micro-organismen voor isobutanol (voor de E. coli  tenslotte een afbraakproduct) te vergroten. Door een anders ‘gedresseerde’ E. coli  te nemen, zijn met dit systeem ook andere biobrandstoffen zoals ethanol te produceren.

Bron: bild der wissenschaft