Met behulp van pyrolyse kunnen stro en gier tot zeer hoge temperaturen worden verhit en biokolen en gas worden. De biokool kan op velden worden verspreid en honderden jaren worden opgeslagen als onderdeel van de CO₂ van de biomassa. Het gas kan worden gebruikt voor de productie van elektriciteit en warmte of worden opgewaardeerd tot vliegtuigbrandstof.

Stroresten, drijfmestvezels en diepstrooisel (het materiaal waarop het vee staat in stallen en stallen, red.) kunnen als belangrijke ingrediënten worden opgenomen in een centrale agrarische klimaatoplossing. Dit werd benadrukt toen de regering in het voorjaar haar klimaat- en landbouwplan Groene Ombouw Landbouw presenteerde. Het technologische steunpunt van de oplossing is pyrolyse. Pyrolyse verwarmt de biomassa tot zeer hoge temperaturen in een zuurstofarme omgeving, waardoor het materiaal wordt getorrificeerd. De productie van getorrificeerde biomassa - ook wel biocoal genoemd - is een gemakkelijke en goedkope manier om CO₂ af te vangen en op te slaan , legt Ulrik Birk Henriksen, senior onderzoeker bij DTU Chemical Engineering, uit.

"De koolstofafvang vindt plaats wanneer de planten tijdens de fotosynthese de koolstof uit de atmosfeer opnemen. De eerste stap in de koolstofopslag vindt plaats wanneer plantenresten pyrolyse ondergaan en worden omgezet in biokool. Pyrolyse bindt tot 50 procent van de koolstof van de oorspronkelijke biomassa in de biocoal. De tweede stap in opslag is wanneer de biocoal op landbouwgrond wordt verspreid - en omdat biocoal heel langzaam wordt afgebroken - kunnen we mogelijk atmosferische CO₂ opslaan tot enkele honderden jaren", zegt Ulrik Birk Henriksen.

Hij voegt eraan toe dat onderzoekers van de Universiteit van Aarhus hebben aangetoond dat de biocoal nog nuttiger is voor de bodem, omdat het zowel een bemestende werking heeft als de bodemstructuur verbetert. Daarnaast breekt pyrolyse ook ongewenste stoffen af ​​zoals microplastics, hormonen, maar ook medicijn- en bestrijdingsmiddelenresiduen die in biomassa terecht zijn gekomen.

Een weg naar fossielvrije brandstoffen

Ulrik Birk Henriksen werkt samen met zijn oud-collega Jesper Ahrenfeldt al jaren met pyrolyse bij DTU en de samenwerking is nu verplaatst naar SkyClean, waar Ahrenfeldt momenteel werkzaam is. Stiesdal Fuel Technologies – onder leiding van Henrik Stiesdal – staat achter SkyClean en investeert in opschaling van de pyrolyse-installatie om de ontwikkeling van de technologie die de CO2-uitstoot in de landbouwsector kan verminderen, te versnellen.

De visie voor de pyrolysetechnologie gaat verder dan het afvangen en opslaan van koolstof. Naast biocoal ontstaat bij pyrolyse ook gas, dat op meerdere manieren kan worden ingezet. De eenvoudigste toepassing is om het gas te verbranden om elektriciteit en warmte te produceren. Pyrolysegas kan echter ook worden gebruikt om methanol te produceren. Daarnaast kunnen de teerstoffen worden gescheiden van het pyrolysegas en worden opgewaardeerd tot olie, die vervolgens verder kan worden geraffineerd en gebruikt voor de productie van vloeibare brandstoffen voor bijvoorbeeld vliegtuigen.

"Op deze manier kunnen we fossiele brandstoffen vervangen door middel van pyrolyse. De oplossing is echter nog een paar jaar weg, omdat er nog meer onderzoek en ontwikkeling voor nodig is. Maar we zijn er echt mee bezig", zegt Ulrik Birk Henriksen, die is van mening dat dit deel van de technologie in 2030 klaar kan zijn.

De onderzoeker blijft onaangedaan als er melding wordt gemaakt van de kritiek dat er onvoldoende biomassa is om pyrolyse een belangrijke methode te laten worden om het koolstofgehalte van de atmosfeer te verminderen.

"Er zijn massa's overtollige biomassa in de Deense landbouwsector. We hebben hier berekeningen over gemaakt. Het is echter waar dat biomassa een schaarse hulpbron is, dus het moet op de juiste manier worden gebruikt, en we denken dat dit hier het geval is. Omdat —met pyrolyse—we kunnen CO₂ effectief verwijderen en opslaan op een zeer goedkope manier uit de atmosfeer", zegt Ulrik Birk Henriksen.

Het voorstel van de regering voor een groene omschakeling van de landbouwsector voorziet in totaal een CO₂ reductie in de agrarische sector van 7,1 miljoen ton CO₂ equivalenten tegen 2030. Pyrolysetechnologie levert de grootste bijdrage aan dit proces, aangezien pyrolyse volgens de berekeningen van de regering zorgt voor een reductie van in totaal twee miljoen ton CO₂ equivalenten.