De groengasketen begint met de omzetting van biomassa naar biogas en eindigt met de verbranding van dit biogas in een brander, WKK, ketel of vervoermiddel. Ook kan het worden ingezet als grondstof in de industrie. Biogas kan worden geproduceerd door biomassa te vergisten of te vergassen. Bij vergisten bevindt de biomassa zich in een verwarmde, luchtdichte tank en zetten bacteriën de biomassa om in een mengsel van methaan en kooldioxide (biogas). Biogas bestaat uit circa 57% methaan, 40% kooldioxide en verder met name uit zwavel en vocht.

Biogas kan op verschillende manieren worden toegepast. Bij vergassen vindt de omzetting niet plaats door bacteriën, maar door warmte. Bij hoge temperaturen en weinig zuurstof ontleedt de biomassa in een brandbaar gas. Dat gas noemen we productgas en bestaat vooral uit methaan, waterstof, kooldioxide en koolmonoxide. Dat gas kan worden ingezet als grondstof in de chemie of worden opgewaardeerd naar aardgaskwaliteit.

Biogasketen schematisch

Verbranding

Biogas en productgas zijn beide brandbaar en kunnen daardoor rechtstreeks worden verbrand ten behoeve van warmteopwekking. Zo kunnen zwembaden, woonhuizen en industrieën rechtstreeks met dit gas worden verwarmd. Dit is de meest effectieve inzet van biogas omdat het biogas hiervoor alleen hoeft te worden ontvochtigd en ontzwaveld. Productgas wordt doorgaans hoogwaardiger ingezet omdat – als je alleen warmte wil – je de biomassa beter kan verbranden.

Warmtekrachtkoppeling (WKK)

Bio- en productgas kunnen ook worden verbrand in een gasmotor (WKK). Deze gasmotor laat een generator draaien die daarmee stroom opwekt. Van de ingevoerde energie in de vorm van gas wordt op deze manier ongeveer 40% omgezet in elektriciteit. Verder produceert de WKK warmte die voor ongeveer 45% kan worden gebruikt. De rest van de geproduceerde warmte, ongeveer 15%, gaat verloren.

Groen gas

Omdat bij een WKK-installatie meestal geen toepassing voor de warmte kan worden gevonden, is het vaak een optie het bio- of productgas op te waarderen naar aardgaskwaliteit, ofwel groen gas. Hierbij worden met name de kooldioxide, zwavel en vocht uit het gas verwijderd, waardoor het kan worden ingevoed op het normale openbare gasnet. Afhankelijk van de gekozen opwaardeertechniek kan de vrijgekomen kooldioxide worden gebruikt in de tuinbouw of voor koeling.

Transportbrandstoffen

Daarnaast is het mogelijk om op bio- of productgas te rijden of te varen. Ook hiervoor moet het gas worden ontdaan van kooldioxide, zwavel en vocht en wel zo dat haast zuiver methaan overblijft. Productgas moet daarvoor zelfs nog een extra stap ondergaan waarbij waterstof en CO/CO2 worden omgezet in methaan. Dit kan dan worden gecomprimeerd tot bio-CNG (Compressed Natural Gas) waarop auto’s en bussen kunnen rijden. Als het biomethaan door afkoeling vloeibaar wordt gemaakt, is het geschikt voor gebruik in vrachtwagens en schepen. Dit noemt men dan bio-LNG (Liquified Natural Gas).

Grondstof

Tenslotte is het mogelijk om bio- of productgas te gebruiken als grondstof in de chemie. Uit methaan, CO, CO2 en waterstof kan een scala aan chemische producten worden gemaakt.