Ecologische voetafdruk

31/03/2014
Potentiële opbrengst en energetische waarde
van biomassa uit LowLow-Input HighHigh- Diversity
(LIHD)(LIHD)-systemen in Vlaanderen
Koenraad Van Meerbeek – 28/03/2014
Ecologische
voetafdruk
Ref: USBC, 2001;
blogs.euobserver.com; newsorator.com; aspiringgentleman.com; economist conferences; falknergrey.com; sciencedaily.com
Introductie
1
31/03/2014
Klimaatsverandering
Ref: IPCC, 2013; Vitousek et al., 1997; MEA, 2005; Naeem et al., 2009;
environmental-auditing.org; inewmedia.org; blueplanetgreenliving.com; flood.firetree.net
Introductie
Uitputting van fossiele brandstoffen?
Hernieuwbare energie
Ref: Shafiee & Topal, 2009; IEA, 2013; sustainabilitymedia.com
Introductie
2
31/03/2014
Bio-energie
1e generatie
Sources: Tilman et al., 2006; IFPRI, 2008; Tilman et al., 2009; Naik et al., 2010; Wikispaces.com
Introductie
Ref: Tilman et al., 2006
LIHDLIHD-systemen
3
31/03/2014
Low-Input High-Diversity systemen
LIHD?
• Weinig of geen inputs (nutriënten, water)
• Hoge biodiversiteit
• <-> HILD-systemen
LIHD-systemen:
• Natuurgebieden
• Bermen
• Kleine landschapselementen
LIHDLIHD-systemen
Low-Input High-Diversity systemen
De oplossing voor het energieprobleem?
• Koolstofnegatieve biobrandstoffen
• Minimaliseren competitie met voedsel
• Combinatie van biodiversiteits- en
energiedoelstellingen
• Lagere biomassa- en
bioenergieopbrengsten
• Maar hogere NEB
LIHDLIHD-systemen
4
31/03/2014
HILD
LIHD
OUTPUT
INPUT
Ref: Tilman et al., 2006
LIHDLIHD-systemen
Onderzoeksdoelstellingen
Biomassa- en
energieopbrengst
Opschaling
Opschaling
Low-input High Diversity
Natuurgebieden
Wegbermen
verges
Vlaanderen
Europa
Doelstellingen
5
31/03/2014
Natuurgebieden
Natuurgebieden
Natuurgebieden
Dataverzameling
• Soortensamenstelling en -bedekking
• Hoogtemetingen
• Bodemvariabelen
• Staande biomassa (droog- en
versgewicht)
• Biomassastaal
Natuurgebieden
6
31/03/2014
Natuurgebieden
Biomassaopbrengst
Vegetatietype
Maaicyclus (jr)
Biomassaopbrengst Opbrengst per jr (ton DS
per MC (ton DS ha-1 MC-1)
ha-1 yr-1)
Rietland
5
15.15
3.03
Ruigte
3
6.26
2.09
Nat grasland
1
4.85
4.85
1/2
3.33
6.65
Duinpanne
1
2.94
2.94
Schraalgrasland
1
2.65
2.65
15
12.29
0.82
Mesotroof grasland
Heide
Natuurgebieden
Natuurgebieden
LIHD
• Onze resultaten: 0.82-6.65 ton DS/ha/yr
HILD
• Grasland: 15 ton DS/ha/yr
• Mais: 22 ton DS/ha/yr
Ref: Loomis et al., 1992; Tonn et al., 2010; Gillitzer et al., 2013
Natuurgebieden
7
31/03/2014
Natuurgebieden
Energieopbrengst
• Bruto calorische waarde (MJ/kg DS)
Bomcalorimeter
‘Totale energie-inhoud’
• Biogasopbrengst
Anaerobe vergistingsproeven
Natuurgebieden
Natuurgebieden
Energieopbrengst: vergisting
Natuurgebieden
8
31/03/2014
Natuurgebieden
Bio-energieopbrengst: anaerobe vergisting
Vegetatietype
Rietland
Ruigte
Nat grasland
Mesotroof grasland
Duinpanne
Schraalgrasland
Heide
Methaanopbrengst
(lN kg-1 ODS)
67.57
132.16
126.05
130.20
50.54
144.66
52.32
Natuurgebieden
Natuurgebieden
Bio-energieopbrengst: anaerobe vergisting
Natuurgebieden
9
31/03/2014
Natuurgebieden
LIHD
• Onze resultaten: 50-145 lN/kg ODS
HILD
• Mais, suikerbiet: 400-475 lN/kg ODS
Ref: Triolo et al., 2012
Natuurgebieden
Natuurgebieden
Bio-energieopbrengst
Natuurgebieden
10
31/03/2014
HILD
LIHD
Ref: Tilman et al., 2006
LIHDLIHD-systemen
Onderzoeksdoelstellingen
Biomassa- en
energieopbrengst
Opschaling
Opschaling
Low-input High Diversity
Natuurgebieden
Wegbermen
verges
Invasieve
exoten
Vlaanderen
Europa
Doelstellingen
11
31/03/2014
Invasieve exoten
Japanse duizendknoop
Fallopia japonica
Ref: wikipedia.org
Invasive
Invasieve
alien species
exoten
Conclusies
• Lage biomassa- en bio-energieopbrengst
• Maar hoge NEB, koolfstofnegatieve
brandstoffen
• Combinatie van biodiversiteits- en
energiedoelstellingen
• Stimulans voor natuurbeheer
Conclusies
12
31/03/2014
Conclusies
• Probleem: zeer verspreide en discontinue
biomassabron
Uitdaging voor transport en verwerking
Netwerkoptimalisatie en supply chain
management (Cf. Annelies Demeyer)
Conclusies
Vragen
13