Biogas en synthetisch gas

Gasvormige brandstoffen, meestal in de vorm van aardgas, spelen een grote rol in de huidige energievoorziening in Nederland. Verreweg de meeste woningen en andere gebouwen worden ermee verwarmd, meer dan de helft van de elektriciteitsproductie gebeurt met behulp van aardgas en de industrie gebruikt het voor warmte in productieprocessen. In de industrie komen ook andere gasvormige brandstoffen vrij die in de industrie zelf of in elektriciteitscentrales wordt ingezet. Een deel van de gasvormige brandstoffen is hernieuwbaar en wordt geproduceerd door vergisting of vergassing van biologische materialen zoals reststromen uit de voedingsmiddelenindustrie of mest. Hernieuwbare gassen kunnen ook worden geproduceerd door elektrolyse, wat resulteert in waterstof die door een chemische reactie kan worden omgezet in andere energiedragers. Dat zijn synthetische brandstoffen, die vloeibaar of gasvormig kunnen zijn. Waterstof

Een groot deel van de inzet van brandstoffen kan in de loop van de energietransitie worden vervangen door elektriciteit, maar lang niet alles. Er zijn goede alternatieven voor aardgas voor verwarming van gebouwen in de vorm van warmtepompen, voor elektriciteitsproductie en voor sommige industriële processen, maar de voor bepaalde industriële processen benodigde hoge temperaturen zijn moeilijk door inzet van elektriciteit te vervangen. Daar zullen brandstoffen voor nodig blijven. Energiebesparing kan de vraag naar gassen wel verminderen, maar gasvormige brandstoffen zullen een rol blijven spelen. Biogas en waterstof zijn in de industrie een mogelijk alternatief, hoewel het potentieel van biogas beperkt is. Er is overigens ook niet-energetisch gebruik van gas: aardgas en waterstof gemaakt uit aardgas worden op grote schaal door de industrie als grondstof gebruikt, en daar zal dus ook een alternatief voor moeten komen.

Bij fossiele gasvormige brandstoffen gaat het om aardgas, raffinaderijgas, cokes- en hoogovengas en waterstof gemaakt uit aardgas. Fossiele alternatieven voor Nederlands aardgas zijn import uit Noorwegen of Rusland en import van LNG. Om een toename van de broeikasgasconcentratie te voorkomen zullen deze fossiele gassen echter moeten worden vervangen door hernieuwbare varianten, tenzij CCS (permanente opslag van CO₂) kan worden toegepast. Een andere belangrijke reden om aardgas te vervangen betreft de door de aardgaswinning uit het Slochterenveld veroorzaakte aardbevingen. Waterstof is één van de mogelijke alternatieven als die wordt geproduceerd met weinig of geen CO₂-uitstoot (zie daarvoor het thema waterstof). Waterstof

Hernieuwbaar gas kan ook biogas zijn van plantaardige herkomst, uit mest, uit rioolwater, of uit allerlei vormen van biogeen afval. Dit wordt gemaakt door vergisting of door thermische of superkritische vergassing. “Ruw” biogas kan worden omgezet in groengas van aardgaskwaliteit. Er is ook niet-biogeen hernieuwbaar gas, namelijk synthetisch gas. Voorbeelden hiervan zijn waterstof uit elektrolyse waar ook methaan en andere gassen van kunnen worden gemaakt. Het voordeel is dat methaan gemakkelijker is te hanteren; nadelen zijn de extra omzettingsverliezen en het feit dat bij de verbranding van synthetisch methaan weer CO₂ wordt gevormd. Dit betekent dat de toepassing van dit type gas bij voorkeur zou moeten plaatsvinden op plekken waar de emissie kan worden afgevangen.

De energievoorziening zal zoals gezegd naar verwachting niet volledig elektrificeren; het aandeel elektriciteit zal blijven steken rond de 50% waardoor een even groot deel door andere energiedragers zal moeten worden ingevuld. Waterstof zal nodig blijven als grondstof voor de chemische industrie. In de elektriciteitsvoorziening zal CO₂-neutraal regelbaar vermogen nodig zijn, wat met gasvormige brandstoffen goed mogelijk is; ook omdat er al veel gascentrales en WKK-installaties staan (warmte-kracht-koppeling). Al deze toepassingen kunnen ook worden ingevuld met hernieuwbaar gas. De beschikbaarheid van vooral biogas zal echter naar verwachting beperkt blijven, wat een reden is om het in te zetten daar waar alternatieven niet of slecht voorhanden zijn.