Bron van energie en mest, hoe zet ik een biomethanisatieproject op ?

E r zijn verschillende oplossingen om in een landbouwbedrijf energie te besparen, elk met zijn voor- en nadelen. Een groeiend aantal boeren ziet soelaas in een biomethanisatie-installatie.

Maar hoe werkt zo’n installatie ? Hoe begin je met zo’n project ? We hebben een gesprek met Cécile Heneffe, promotor bioenergie - methanisatie bij Valbiom.

Organische materie omzetten

Biomethanisatie is gebaseerd op een vergistingsprincipe dat vergelijkbaar is met wat in de pens van de koe gebeurt: er wordt divers organisch materiaal omgezet in biogas. Dit proces gebeurt ook in een vergister, waar organische materiaal wordt afgebroken door micro-organismen, in afwezigheid van zuurstof en bij een constante temperatuur van ongeveer 37 °C.

Het materiaal breekt af en er wordt biogas geproduceerd dat hoofdzakelijk bestaat uit methaan (CH4) en CO2. "Er zijn verschillende parameters die de hoeveelheid geproduceerd biogas beïnvloeden, namelijk het soort materiaal, de verblijftijd in de vergister, de vergistingstemperatuur ... ", zegt Heneffe.

Over het soort materiaal benadrukt ze dat alle organisch materiaal valoriseerbaar is, met uitzondering van materiaal met lignine, zoals hout. Rundermest, kippenuitwerpselen, gras en maïskuilvoer van de boerderij zijn perfect biomethaniseerbaar. Ook buiten de boerderij geproduceerde materialen zijn mogelijk, zoals de vergistbare fractie van huishoudelijk afval, rioolslib en gebruikt vet.

Na de vergisting kan het biogas op verschillende manieren worden gebruikt, terwijl het digestaat als meststof of als aanpassing zal worden aangewend.

Warmte, elektriciteit en gas

Allereerst, kan het verkregen biogas gebruikt worden om warmte te produceren bij de verbranding in een ketel (tabel 1).

Verder wordt het gebruikt om elektriciteit te produceren via een motor of een gasturbine. In het eerste geval drijft de verbranding van het gas in de motor een dynamo aan die zorgt voor de productie van elektriciteit. In het tweede geval wordt stoom, die geproduceerd wordt via een boiler, toegepast. Die drijft een turbine aan die ook een dynamo aandrijft.

Warmtekrachtkoppelingseenheden zorgen voor de gelijktijdige productie van elektriciteit en warmte. Het proces is identiek aan hetgeen wordt gebruikt bij elektriciteitsproductie, maar er wordt een terugwinsysteem voor warmte aan toegevoegd. Het biogas moet echter van tevoren worden gezuiverd om sporen waterdamp en waterstofsulfide te verwijderen.

Ten slotte kan het biogas geïnjecteerd worden in het aardgasnetwerk of gebruikt worden als biobrandstof, in beide gevallen in de vorm van biomethaan, met voorafgaande zuivering en compressie. Bij injectie in het aardgasnetwerk, kan het biomethaan teruggewonnen worden in de vorm van warmte of elektriciteit, zoals bij 'normaal' methaan.

Digestaat, een rijke meststof

Wanneer de afbraak is afgelopen, kan het digestaat gebruikt worden op het veld als meststof. Het is namelijk rijk aan stabiele koolstof - die bijdraagt aan de vorming van humus - en aan de nutriënten N, P en K. Bovendien wordt tijdens de omzetting het organische omgezet in een gemineraliseerde vorm, wat beter opgenomen wordt door de plant. “Soms is stikstof aanwezig in de vorm van ammoniak. Men moet daarom de verspreiding dicht bij de grond uitvoeren, met behulp van een sleepslangbemester of injecteur”, waarschuwt Cécile Heneffe.

Bij de omzetting degraderen ook de onkruidzaden die aanwezig zijn in de organische materie die in de vergister terecht komen. "Bovendien is het digestaat geurloos", voegt ze eraan toe. Het uitrijden brengt het huidige (of toekomstige) gewas niet in gevaar en het zorgt dus ook niet voor overlast naar de omgeving toe.

Als het digestaat niet in zijn ‘onbewerkte’ vorm wordt gebruikt, kan het ook worden gecomposteerd (bijvoorbeeld samen met groen afval), gescheiden in een vloeibare fractie (die rijk is aan gemineraliseerde stikstof) en een vaste fractie (die meer humus bevat). Het kan ook worden gedroogd of verdampt om de te transporteren hoeveelheden te verminderen.

Het project, in vier stappen

Het bedenken en concretiseren van een biomethanisatieproject is niet gemakkelijk. Om de projectontwikkelaars te begeleiden zette Valbiom vier belangrijke stappen op een rij.

De eerste is het bedenken van een project . “In de eerste plaats, is het best zich te informeren en te verdiepen over de biomethanisatie, maar ook over bestaande projecten”, vertelt Heneffe. Bovendien biedt Valbiom als bio-energie promotor advies aan geïnteresseerden.

Het is ook op dat moment dat een evidentiestudie, de versimpelde versie van een haalbaarheidsstudie, toelaat de haalbaarheid van het project te evalueren. Die integreert namelijk de economische, technische, juridische en administratieve aspecten. Aan het einde van het project zal de projectleider weten of zijn project succesvol is, en of er nog zaken moeten worden verfijnd na de haalbaarheidsstudie. Het zou zelfs kunnen dat het volledig opnieuw moet worden ontworpen.

In een tweede stap moet men concreet nadenken over het implementeren van de biomethanisatie-installatie en zijn werking. “Het is hier dat men de haalbaarheidsstudie realiseert, alleen of samen met een studiebureau.” Hierin worden verschillende punten behandeld:

- De plaats van de installatie (in het kader van het sectorplan, maar ook met het oog op energieverbindingen en herstel, of men nu spreekt over elektriciteit, warmte of biogas)

- Materiaalstroombeheer (keuze en gebruik van inputs en beheer van digestaat)

- Dimensionering van de eenheid (gekozen technologie, grootte van tanks en motor…)

- Risicobeheer (zoals voor het elektriciteitsnet en het milieu)

Zodra de haalbaarheidsstudie is voltooid, wordt een vergunning (milieu, stedelijk of alleenstaand) aangevraagd bij het bevoegde gemeentebestuur voor het terrein waarop de toekomstige biomethanisatie-installatie moet komen.

Deze tweede stap eindigt met het opstellen van een financieel plan en het zoeken naar investerings- en productiesteun. Tegelijkertijd zal er vaak een nieuw bedrijf moeten worden opgericht om de eenheid te exploiteren.

De derde stap is het concretiseren van het project. Voor de installatie wordt gebouwd, moet men er voor zorgen dat de verwachte financiering beschikbaar is, dat de steunaanvragen correct zijn ingediend en dat rekening is gehouden met de mogelijk door de overheid opgelegde wijzigingen.

Daarna moet de installatie worden geplaatst. Wanneer die werken zijn voltooid, moeten de verschillende parameters door de betrokken instanties gecontroleerd worden. Pas na deze controles kan de installatie in gang treden. Als men dit wil doen, adviseert Valbiom zich te omgeven met competente mensen om op een optimale manier de productie van de eerste m³ biogas en de toename in productie te beheren.

De laatste stap is het volhouden van het project. Elke landbouwer die aan het hoofd staat van zo’n biomethanisatie-eenheid, wil niet dat de installatie stopt, om een bepaalde rentabiliteit te behouden. Dus is het essentieel om de vergister te blijven opvolgen, en het binnenkomende materiaal en het digestaat te controleren (kwaliteit, traceerbaarheid, opslag, de valorisatie van het digestaat…)

De werking van de installatie moet worden aangepast aan de heersende omstandigheden, wanneer dit nodig is.

Naar JV