Bioenergie doet fors beroep op schaars water

De ‘water footprint’ van bioenergie, de hoeveelheid water die nodig is om gewassen voor biomassa te telen, is veel groter dan voor andere vormen van energie. Wel pakt het opwekken van bioelektriciteit aanmerkelijk gunstiger uit - een factor twee - dan het produceren van biobrandstof. Door de water footprint voor dertien gewassen vast te stellen, zijn onderzoekers van de Universiteit Twente in staat een verantwoorde keuze te maken voor een specifiek gewas en productieregio. Zij publiceren hun resultaten in de Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) van 2 juni.

In hun artikel laten de onderzoekers voor dertien gewassen de water footprint zien: de hoeveelheid water -regenwater èn irrigatie- die per GigaJoule geproduceerde energie nodig is. Voor verschillende toepassingen van biomassa presenteren de onderzoekers de impact die de teelt van de gewassen heeft op het waterverbruik. Door dit waterverbruik te koppelen aan de locatie en klimaatgegevens, is voor elk gewas ook de optimale productieregio te selecteren. Op deze manier is beter te voorkomen dat teelt van biomassa de voedselproductie in gevaar brengt in gebieden waarin water toch al schaars is, stellen de onderzoekers.

Daarmee krijgt de discussie over bioenergie een extra dimensie: tot nu toe gaat die discussie vooral over de vraag of voedselgewassen wel voor energie zouden mogen worden gebruikt. Daaronder ligt echter de vraag hoe we onze beperkte zoetwatervoorraden moeten inzetten. Water dat wordt aangewend voor bioenergie – of het nu gaat om een voedselgewas als mais of een niet-voedselgewas zoals jatropha – kan niet worden gebruikt voor de voedselproductie, voor drinkwater of voor het instandhouden van natuurlijke ecosystemen. De water footprint, ontwikkeld door prof. Arjen Hoekstra, die één van de auteurs is van het PNAS-artikel, is een krachtig hulpmiddel om dit in kaart te brengen.

1 liter diesel, 14.000 liter water

Een voorbeeld is biodiesel, dat uit koolzaad, soja of jatropha wordt gemaakt. Gemiddeld is voor een liter biodiesel uit koolzaad of soja 14.000 liter water nodig. De water footprint voor koolzaad ligt in West-Europa echter beduidend lager dan in Azië. Voor soja heeft India een hoge water footprint, terwijl landen als Italië en Paraguay gunstiger cijfers laten zien. Jatropha, dat in opkomst is als gewas voor biomassa, heeft met gemiddeld 20.000 liter water voor een liter biodiesel een nog ongunstiger water footprint.

Hele plant

Het onderzoek laat zien dat de opwekking van bioelektriciteit een kleinere water footprint heeft dan de productie van biobrandstoffen. Een belangrijke oorzaak is dat in het eerste geval de plant in zijn geheel wordt gebruikt en in het tweede geval alleen de suiker, het zetmeel of de olie uit zaden. Voor de nieuwste generatie biobrandstoffen geldt overigens dat ook uit de stengel en bladeren brandstof kan worden gemaakt: dit zal het waterverbruik gunstig beïnvloeden.

Suikerbiet favoriet

Ook bij de opwekking van bioelektriciteit zijn er grote verschillen tussen de gewassen: zo heeft suikerbiet veruit de laagste water footprint: jatropha is 10 keer minder water-efficiënt. Voor de productie van bioethanol is opnieuw suikerbiet veruit favoriet: een liter bioethanol uit suikerbiet vergt 1400 liter water, tegenover 2500 liter voor het vooral in Brazilië veel geteelde suikerriet.

Het onderzoek is uitgevoerd door de groepen Waterbeheer en Thermische Werktuigbouwkunde, die deel uitmaken van het instituut IMPACT van de Universiteit Twente. Het multidisciplinaire onderzoek naar verantwoord waterbeheer en –gebruik vindt verder plaats in het Twente Water Centre.

Het artikel ‘The water footprint of bioenergy’ van Winnie Gerbens-Leenes, Arjen Hoekstra en Theo van der Meer, verschijnt op 2 juni in de Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Het kan op verzoek toegestuurd worden.

Contactpersoon voor de pers: Wiebe van der Veen, tel (053) 4894244