Wat zijn energiegewassen?
Energiegewassen zijn planten die worden gekweekt en geoogst met de specifieke bedoeling om ze als brandstof te gebruiken. Deze planten zijn meestal verdeeld in twee categorieën: kruidachtig, zoals grassen, en houtachtig, zoals bomen en struiken. Opgeslagen energie in de fabrieken is toegankelijk via directe verbranding, vergassing en omzetting in vloeibare brandstoffen. Energiegewassen worden in het algemeen gekozen vanwege hun energie-inhoud, het gemak waarmee ze kunnen worden verbouwd en geoogst, evenals de bijbehorende verwerkingskosten van het eindproduct. De niet-eetbare delen van voedselplanten die voor hetzelfde doel worden gebruikt, worden beschouwd als agrarische bijproducten en niet als energiegewassen.
Verschillende soorten grassen tonen potentieel als energiebron, waarbij switchgrass de meeste interesse wekt; opbrengsten zijn doorgaans hoger en productiekosten lager dan voor andere kruidachtige planten. Switchgrass kan binnen drie jaar zijn volledige opbrengstcapaciteit bereiken en groeit vanuit een permanent wortelstelsel, zonder herplanting tot 15 jaar. Slechts een kwart van de hoeveelheid water en kunstmest die nodig is voor de meeste voedselgewassen is vereist en het gras is opmerkelijk ongediertebestendig en droogtebestendig. Standaard landbouwmachines kunnen worden gebruikt om switchgrass te oogsten, dat net als hooi wordt geperst.
Bomen en struiken die worden gebruikt voor energiegewassen worden over het algemeen niet tot volwassenheid gekweekt, omdat hout niet het eindproduct is. Houtrotatiegewassen met korte rotatie (SRWC) worden binnen vier tot tien jaar gekweekt met een verwachte oogst, terwijl snelgroeiende hardhout, zoals populier en wilg, onder ideale omstandigheden tot tien voet per jaar kunnen groeien. Gecultiveerde bomenrijen produceren ook tot tien keer meer hout per hectare dan natuurlijke bossen.
De twee belangrijkste toepassingen voor energiegewassen zijn het opwekken van elektriciteit en als grondstof voor de productie van biobrandstoffen. Een elektriciteitscentrale kan de gewassen in een stoomketel gebruiken en ze direct of samen met kolen verbranden, een praktijk die coöperatie wordt genoemd. Door het vergassingsproces kan biomassa worden verwerkt tot syngas, een mengsel van koolmonoxide en waterstof of methaan. Beide kunnen worden gebruikt om stoomturbines af te vuren of als energiebron voor productie.
Butanol, een langketenige koolwaterstof vergelijkbaar met benzine, kan worden geproduceerd uit kruidachtige planten zoals switchgrass, miscanthus en olifantsgras. Ethanol, een alcoholbrandstof, wordt gemaakt van tarwe, maïs, suikerriet of elke plant die kan worden gebruikt om een alcoholische drank te maken, terwijl biodiesel kan worden gemaakt van plantaardige oliën die worden geproduceerd uit energiegewassen zoals soja, raapzaad en hennep. Lipiden of vetten in de olie reageren met alcohol om de biodiesel te produceren. Hoewel sommige biobrandstoffen voertuigen rechtstreeks van stroom kunnen voorzien, worden de meeste gebruikt in combinatie met traditionele brandstoffen.