Verenigde StatenEdit
Gezien de vele voordelen van biogas, begint het een populaire energiebron te worden en wordt het in de Verenigde Staten steeds meer gebruikt. In 2003 verbruikten de Verenigde Staten 43 TWh (147 triljoen BTU) energie uit “stortgas”, ongeveer 0,6% van het totale aardgasverbruik in de VS. Methaanbiogas uit koeienmest wordt in de VS getest. Volgens een studie uit 2008, verzameld door het tijdschrift Science and Children, zou methaanbiogas uit koeienmest voldoende zijn om 100 miljard kilowattuur te produceren, genoeg om miljoenen huizen in heel Amerika van stroom te voorzien. Bovendien is getest dat methaanbiogas 99 miljoen ton broeikasgasemissies kan verminderen, of ongeveer 4% van de broeikasgassen die door de Verenigde Staten worden geproduceerd.
In Vermont, bijvoorbeeld, werd biogas dat wordt gegenereerd op melkveebedrijven opgenomen in het CVPS Cow Power-programma. Het programma werd oorspronkelijk aangeboden door Central Vermont Public Service Corporation als een vrijwillig tarief en is nu door een recente fusie met Green Mountain Power het GMP Cow Power Program geworden. Klanten kunnen ervoor kiezen een premie te betalen op hun elektriciteitsrekening, en die premie wordt rechtstreeks doorgestort aan de landbouwbedrijven die aan het programma deelnemen. In Sheldon, Vermont, heeft Green Mountain Dairy hernieuwbare energie geleverd als onderdeel van het Cow Power-programma. Het begon toen de broers Bill en Brian Rowell, de eigenaars van de boerderij, enkele problemen wilden aanpakken die melkveebedrijven ondervinden bij het mestbeheer, zoals stank van mest en de beschikbaarheid van voedingsstoffen voor de gewassen die ze moeten verbouwen om de dieren te voeden. Ze installeerden een anaerobe vergister om het koe- en melkstalafval van hun 950 koeien te verwerken tot hernieuwbare energie, een strooisel ter vervanging van zaagsel, en een plantvriendelijke meststof. De energie- en milieukenmerken worden verkocht aan het GMP Cow Power-programma. Gemiddeld produceert het systeem van de Rowells genoeg elektriciteit om 300 tot 350 andere huizen van stroom te voorzien. De capaciteit van de generator is ongeveer 300 kilowatt.
In Hereford, Texas, wordt koeienmest gebruikt om een ethanolcentrale van energie te voorzien. Door over te schakelen op biogas uit methaan, heeft de ethanolcentrale 1000 vaten olie per dag bespaard. In Oakley, Kansas, gebruikt een ethanolfabriek die als een van de grootste biogasinstallaties in Noord-Amerika wordt beschouwd, het Integrated Manure Utilization System “IMUS” om warmte voor zijn ketels te produceren door gebruik te maken van mest van veebedrijven, gemeentelijke organische stoffen en afval van ethanolfabrieken. Op volle capaciteit zal de fabriek naar verwachting 90% van de fossiele brandstof vervangen die wordt gebruikt in het fabricageproces van ethanol en methanol.
In Californië heeft de Southern California Gas Company gepleit voor het mengen van biogas in bestaande aardgaspijpleidingen. Californische staatsambtenaren hebben echter het standpunt ingenomen dat biogas “beter kan worden gebruikt in sectoren van de economie die moeilijk te elektrificeren zijn – zoals de luchtvaart, de zware industrie en het lange-afstandsvervoer per vrachtwagen.” op dezelfde wijze als koeienmest diverse planten materiaal zoals het residu na het oogsten van de gewassen
EuropaEdit
Het niveau van ontwikkeling varieert sterk in Europa. Terwijl landen als Duitsland, Oostenrijk en Zweden vrij ver gevorderd zijn in het gebruik van biogas, is er een enorm potentieel voor deze hernieuwbare energiebron in de rest van het continent, vooral in Oost-Europa. Verschillende wettelijke kaders, onderwijsprogramma’s en de beschikbaarheid van technologie zijn enkele van de voornaamste redenen achter dit onaangeboorde potentieel. Een andere uitdaging voor de verdere ontwikkeling van biogas is de negatieve publieke perceptie.
In februari 2009 werd in Brussel de European Biogas Association (EBA) opgericht als een non-profitorganisatie om de ontwikkeling van duurzame biogasproductie en -gebruik in Europa te bevorderen. De strategie van de EBA omvat drie prioriteiten: biogas tot een belangrijk onderdeel van de energiemix van Europa maken, de scheiding van huishoudelijk afval aan de bron bevorderen om het gaspotentieel te vergroten, en de productie van biomethaan als voertuigbrandstof ondersteunen. In juli 2013 telde het 60 leden uit 24 landen in heel Europa.
UKEdit
Vanaf september 2013 zijn er ongeveer 130 niet-gescheiden biogasinstallaties in het VK. De meeste zijn op boerderijen, en er bestaan enkele grotere faciliteiten buiten de boerderijen, die voedsel- en consumentenafval gebruiken.
Op 5 oktober 2010 werd voor het eerst biogas in het gasnet van het Verenigd Koninkrijk geïnjecteerd. Rioolwater van meer dan 30.000 huishoudens in Oxfordshire wordt naar de rioolwaterzuiveringsinstallatie van Didcot gestuurd, waar het in een anaerobe vergister wordt behandeld om biogas te produceren, dat vervolgens wordt gereinigd om ongeveer 200 huishoudens van gas te voorzien.
In 2015 kondigde het groene-energiebedrijf Ecotricity hun plannen aan om drie netinjecterende vergisters te bouwen”.
ItaliëEdit
In Italië is de biogasindustrie voor het eerst van start gegaan in 2008, dankzij de invoering van voordelige invoedingstarieven. Deze werden later vervangen door feed-in premies en de voorkeur werd gegeven aan bijproducten en landbouwafval en leidde tot een stagnatie van de biogasproductie en afgeleide warmte en elektriciteit sinds 2012.Per september 2018 zijn er in Italië meer dan 200 biogasinstallaties met een productie van ongeveer 1,2GW
DuitslandEdit
Duitsland is de grootste biogasproducent van Europa en de marktleider op het gebied van biogastechnologie. In 2010 waren er in het hele land 5.905 biogasinstallaties in bedrijf: Nedersaksen, Beieren en de oostelijke federale staten zijn de belangrijkste regio’s. De meeste van deze installaties worden gebruikt als elektriciteitscentrales. Gewoonlijk zijn de biogasinstallaties rechtstreeks verbonden met een WKK die elektriciteit produceert door het biomethaan te verbranden. De elektrische energie wordt vervolgens aan het openbare elektriciteitsnet toegevoerd. In 2010 bedroeg de totale geïnstalleerde elektrische capaciteit van deze krachtcentrales 2 291 MW. De elektriciteitslevering bedroeg ongeveer 12,8 TWh, wat neerkomt op 12,6% van de totale opgewekte hernieuwbare elektriciteit.
Biogas in Duitsland wordt voornamelijk gewonnen door co-vergisting van energiegewassen (“NawaRo” genoemd, een afkorting van nachwachsende Rohstoffe, Duits voor hernieuwbare hulpbronnen) gemengd met mest. Het belangrijkste gewas dat wordt gebruikt is maïs. Organisch afval en industriële en landbouwresiduen, zoals afval van de levensmiddelenindustrie, worden ook gebruikt voor de productie van biogas. In dit opzicht verschilt de biogasproductie in Duitsland aanzienlijk van die in het VK, waar biogas afkomstig van stortplaatsen het meest gangbaar is.
Biogasproductie in Duitsland heeft zich de afgelopen 20 jaar snel ontwikkeld. De belangrijkste reden hiervoor is het wettelijk gecreëerde kader. De overheidssteun voor hernieuwbare energie begon in 1991 met de Electricity Feed-in Act (StrEG). Deze wet garandeerde de producenten van energie uit hernieuwbare bronnen de levering aan het openbare elektriciteitsnet, waardoor de elektriciteitsbedrijven gedwongen werden alle geproduceerde energie af te nemen van onafhankelijke particuliere producenten van groene energie. In 2000 werd de Electricity Feed-in Act vervangen door de Wet Hernieuwbare Energiebronnen (EEG). Deze wet garandeerde zelfs een vaste vergoeding voor de geproduceerde elektrische energie gedurende 20 jaar. Het bedrag van ongeveer 8 ¢/kWh gaf landbouwers de kans om energieleverancier te worden en een extra bron van inkomsten te verwerven.
De Duitse landbouwproductie van biogas kreeg in 2004 een verdere stimulans door de invoering van de zogenaamde NawaRo-Bonus. Dit is een speciale betaling die wordt gegeven voor het gebruik van hernieuwbare hulpbronnen, d.w.z. energiegewassen. In 2007 benadrukte de Duitse regering haar intentie om verdere inspanningen en steun te investeren in de verbetering van de hernieuwbare energievoorziening om een antwoord te bieden op de groeiende klimaatuitdagingen en stijgende olieprijzen door middel van het ‘Geïntegreerd Klimaat- en Energieprogramma’.
De voortdurende trend van bevordering van hernieuwbare energie brengt een aantal uitdagingen met zich mee voor het beheer en de organisatie van de hernieuwbare energievoorziening die ook een aantal gevolgen heeft voor de biogasproductie. De eerste uitdaging die moet worden opgemerkt, is het hoge oppervlaktebeslag van de elektrische energievoorziening op basis van biogas. In 2011 namen energiegewassen voor de productie van biogas in Duitsland een oppervlakte van ongeveer 800.000 ha in beslag. Deze grote vraag naar landbouwgrond zorgt voor nieuwe concurrentie met de voedingsindustrie die tot nu toe niet bestond. Bovendien zijn in overwegend rurale gebieden nieuwe industrieën en markten ontstaan, waarbij verschillende nieuwe spelers met een economische, politieke en civiele achtergrond betrokken zijn. Hun invloed en optreden moet in goede banen worden geleid om alle voordelen te kunnen genieten die deze nieuwe energiebron te bieden heeft. Tenslotte zal biogas een belangrijke rol spelen in de Duitse hernieuwbare energievoorziening, mits er sprake is van goed bestuur.
OntwikkelingslandenEdit
Biogasinstallaties voor huishoudelijk gebruik zetten dierlijke mest en nachtgrond om in biogas en drijfmest, de vergiste mest. Deze technologie is haalbaar voor kleine boeren met vee dat 50 kg mest per dag produceert, een equivalent van ongeveer 6 varkens of 3 koeien. Deze mest moet kunnen worden verzameld om met water te worden vermengd en in de installatie te worden gebracht. Toiletten kunnen worden aangesloten. Een andere voorwaarde is de temperatuur die het gistingsproces beïnvloedt. Met een optimum van 36 C° is de technologie vooral geschikt voor mensen die in een (sub)tropisch klimaat leven. Dit maakt de technologie vaak geschikt voor kleine boeren in ontwikkelingslanden.
Afhankelijk van de grootte en de locatie kan een typische biogasinstallatie met een vaste koepel van baksteen worden geïnstalleerd op het erf van een huishouden op het platteland, met een investering tussen US$300 en $500 in Aziatische landen en tot $1400 in de Afrikaanse context. Een biogasinstallatie van goede kwaliteit heeft minimale onderhoudskosten en kan minstens 15-20 jaar gas produceren zonder grote problemen en herinvesteringen. Voor de gebruiker levert biogas schone kookenergie, vermindert het de luchtverontreiniging binnenshuis en vermindert het de tijd die nodig is voor de traditionele inzameling van biomassa, vooral voor vrouwen en kinderen. De drijfmest is een schone organische meststof die de productiviteit van de landbouw kan verhogen.
Energie is een belangrijk onderdeel van de moderne samenleving en kan dienen als een van de belangrijkste indicatoren van sociaaleconomische ontwikkeling. Hoezeer de technologie ook is verbeterd, toch blijven zo’n drie miljard mensen, vooral op het platteland van ontwikkelingslanden, op traditionele wijze in hun energiebehoeften voor het koken voorzien door het verbranden van biomassabronnen zoals brandhout, gewasresten en dierlijke mest in ruwe traditionele fornuizen.
De biogastechnologie voor huishoudelijk gebruik is een beproefde en gevestigde technologie in vele delen van de wereld, met name in Azië. Verschillende landen in deze regio zijn begonnen met grootschalige programma’s voor biogas voor huishoudelijk gebruik, zoals China en India.
De Nederlandse Ontwikkelingsorganisatie, SNV, steunt nationale programma’s voor biogas voor huishoudelijk gebruik die tot doel hebben commercieel levensvatbare biogassectoren voor huishoudelijk gebruik op te zetten waarin plaatselijke bedrijven biogasinstallaties voor huishoudens op de markt brengen, installeren en onderhouden. In Azië werkt SNV in Nepal, Vietnam, Bangladesh, Bhutan, Cambodja, Laos PDR, Pakistan en Indonesië, en in Afrika; Rwanda, Senegal, Burkina Faso, Ethiopië, Tanzania, Uganda, Kenia, Benin en Kameroen.
In Zuid-Afrika wordt een voorgebouwd biogassysteem vervaardigd en verkocht. Een belangrijk kenmerk is dat de installatie minder vaardigheid vereist en sneller gaat omdat de vergistingstank van voorgemaakt plastic is.
IndiaEdit
Biogas in India is van oudsher gebaseerd op zuivelmest als grondstof en deze “gobar”-gasinstallaties zijn al lange tijd in bedrijf, vooral op het platteland van India. In de laatste 2 à 3 decennia hebben onderzoeksorganisaties met een focus op rurale energiezekerheid het ontwerp van de systemen verbeterd, wat heeft geleid tot nieuwere efficiënte goedkope ontwerpen zoals het Deenabandhu-model.
Het Deenabandhu-model is een nieuw biogasproductiemodel dat populair is in India. (Deenabandhu betekent “vriend van de hulpelozen”.) De eenheid heeft gewoonlijk een capaciteit van 2 tot 3 kubieke meter. Hij wordt gebouwd met bakstenen of met een mengsel van ferrocement. In India kost het bakstenen model iets meer dan het ferrocement model; het Indiase Ministerie van Nieuwe en Hernieuwbare Energie biedt echter enige subsidie per gebouwd model.
Biogas, dat hoofdzakelijk bestaat uit methaan/natuurgas, kan ook worden gebruikt voor het op economische wijze genereren van eiwitrijk vee-, pluimvee- en visvoer in dorpen door het kweken van Methylococcus capsulatus bacteriecultuur met een zeer kleine voetafdruk van land en water. Het kooldioxidegas dat als bijproduct van deze planten wordt geproduceerd, kan worden gebruikt voor de goedkopere productie van algenolie of spirulina uit algacultuur, met name in tropische landen zoals India, dat in de nabije toekomst de eerste plaats van ruwe olie kan innemen. De regering van de Unie van India voert veel programma’s uit om landbouwafval of biomassa productief te gebruiken in plattelandsgebieden om de plattelandseconomie en het werkgelegenheidspotentieel te verbeteren. Met deze installaties wordt de niet-eetbare biomassa of het afval van eetbare biomassa omgezet in hoogwaardige producten zonder enige waterverontreiniging of uitstoot van broeikasgassen.
LPG (vloeibaar petroleumgas) is een belangrijke bron van brandstof om op te koken in stedelijk India en de prijzen ervan zijn gestegen samen met de wereldwijde brandstofprijzen. Ook de zware subsidies van de opeenvolgende regeringen voor het promoten van LPG als brandstof voor huishoudelijk koken zijn een financiële last geworden, waardoor de aandacht opnieuw is gericht op biogas als alternatief voor kookbrandstof in stedelijke instellingen. Dit heeft geleid tot de ontwikkeling van geprefabriceerde vergistingsinstallaties voor modulaire toepassingen in vergelijking met RCC- en cementconstructies waarvan de bouw meer tijd in beslag neemt. Hernieuwde aandacht voor procestechnologie zoals het Biourja-procesmodel heeft het aanzien van middelgrote en grote anaerobe vergisters in India versterkt als een potentieel alternatief voor LPG als primaire brandstof om te koken.
In India, Nepal, Pakistan en Bangladesh wordt biogas dat wordt geproduceerd uit de anaerobe vergisting van mest in kleinschalige vergistingsinstallaties gobar gas genoemd; naar schatting bestaan dergelijke installaties in meer dan 2 miljoen huishoudens in India, 50.000 in Bangladesh en duizenden in Pakistan, met name in Noord-Punjab, als gevolg van de bloeiende veestapel. De vergister is een luchtdichte ronde put van beton met een pijpverbinding. De mest wordt naar de put geleid, gewoonlijk rechtstreeks van de veestal. De put wordt gevuld met een vereiste hoeveelheid afvalwater. De gasleiding is via regelkleppen aangesloten op de keukenhaard. De verbranding van dit biogas heeft zeer weinig geur of rook. Door de eenvoud van de uitvoering en het gebruik van goedkope grondstoffen in de dorpen is het een van de meest milieuvriendelijke energiebronnen voor de behoeften op het platteland. Eén type van dit systeem is de Sintex-vergister. In sommige ontwerpen wordt gebruik gemaakt van vermesting om de door de biogasinstallatie geproduceerde drijfmest verder te verbeteren voor gebruik als compost.
In Pakistan voert het Rural Support Programmes Network het Pakistan Domestic Biogas Programme uit, dat 5.360 biogasinstallaties heeft geïnstalleerd en meer dan 200 metselaars heeft opgeleid in de technologie en dat tot doel heeft de biogassector in Pakistan te ontwikkelen.
In Nepal verstrekt de regering subsidies om thuis biogasinstallaties te bouwen.
ChinaEdit
De Chinezen experimenteren al sinds 1958 met de toepassingen van biogas. Rond 1970 had China 6.000.000 vergisters geïnstalleerd in een poging om de landbouw efficiënter te maken. De laatste jaren heeft de technologie een hoge vlucht genomen. Dit lijkt de vroegste ontwikkeling te zijn in het genereren van biogas uit landbouwafval.
De bouw van biogas op het platteland in China heeft een stijgende ontwikkelingstendens vertoond. De exponentiële groei van de energievoorziening, veroorzaakt door de snelle economische ontwikkeling en de hevige mist in China, heeft ertoe geleid dat biogas de betere milieuvriendelijke energie voor de plattelandsgebieden is geworden. In Qing county, provincie Hebei, ontwikkelt de technologie van het gebruik van gewasstro als hoofdmateriaal voor het genereren van biogas zich momenteel.
China telde 26,5 miljoen biogasinstallaties, met een output van 10,5 miljard kubieke meter biogas tot 2007. De jaarlijkse biogasproductie is gestegen tot 248 miljard kubieke meter in 2010. De Chinese regering had biogasprojecten op het platteland gesteund en gefinancierd, maar slechts ongeveer 60% functioneerde normaal. Tijdens de winter is de biogasproductie in de noordelijke regio’s van China lager. Dit is te wijten aan het gebrek aan warmtebeheersingstechnologie voor vergisters, waardoor de co-vergisting van verschillende grondstoffen niet tot een goed einde kan worden gebracht in de koude omgeving.
ZambiaEdit
Lusaka, de hoofdstad van Zambia, heeft twee miljoen inwoners, waarvan meer dan de helft in peri-urbane gebieden woont. De meerderheid van deze bevolking gebruikt putlatrines als toiletten, wat ongeveer 22.680 ton fecaal slib per jaar oplevert. Dit slib wordt op inadequate wijze beheerd: Meer dan 60% van het geproduceerde fecale slib blijft in de woonomgeving, waardoor zowel het milieu als de volksgezondheid in gevaar worden gebracht.
Ondanks het feit dat het onderzoek naar en de toepassing van biogas al in de jaren tachtig van de vorige eeuw is begonnen, loopt Zambia achter bij de invoering en het gebruik van biogas in Afrika ten zuiden van de Sahara. Dierlijke mest en gewasresten zijn nodig voor de levering van energie voor koken en verlichting. Ontoereikende financiering, afwezigheid van beleid, regelgevend kader en strategieën inzake biogas, ongunstig monetair beleid van investeerders, ontoereikende deskundigheid, gebrek aan bewustzijn van de voordelen van biogastechnologie bij leiders, financiële instellingen en plaatselijke bevolking, weerstand tegen verandering vanwege culturele en tradities van de plaatselijke bevolking, hoge installatie- en onderhoudskosten van biogasvergisters, ontoereikend onderzoek en ontwikkeling, onjuist beheer en gebrek aan toezicht op geïnstalleerde vergisters, complexiteit van de koolstofmarkt, gebrek aan stimulansen en sociale gelijkheid zijn enkele van de uitdagingen die de verwerving en duurzame implementatie van binnenlandse biogasproductie in Zambia in de weg hebben gestaan.