samenvattende benaming voor energie die gewonnen wordt uit organisch materiaal (biomassa). Via de fotosynthese wordt zonne-energie opgeslagen in plantaardig materiaal.
Bij de verbranding van fossiele brandstoffen maakt men zonne-energie vrij die miljoenen jaren geleden in organisch materiaal is vastgelegd. Bij de bio-energie wint men de zonne-energie die pas kort geleden is vastgelegd. Een al van oudsher gebruikt methode om bio-energie te benutten, is het stoken van hout. Er zijn ook andere, pas ontwikkelde methoden om bio-energie te winnen.Directe verbranding in een stoomketel. Dit is op korte termijn de meest efficiënte methode om agrarisch en stedelijk afval te benutten voor de energiewinning. Anaërobe vergisting van biomassa, waarbij methaangas vrijkomt. Deze methode wordt o.a. toegepast bij de verwerking van afvalwater van de suiker- en aardappelmeelindustrie en bij de verwerking van stalmest. → biogas.
Pyrolyse waarbij onder uitsluiting van lucht het organisch materiaal bij temperaturen van 300—500 °C uiteenvalt in stoffen als olie, teer, methaan, water en kooldioxide. → pyrolyse.
Vergassing van biomassa of afval onder toevoer van zuurstof en eventueel stoom. Hierbij ontstaat als produkt een gas met een lage verbrandingswaarde. Deze waarde kan opgevoerd worden door het te methaniseren, waardoor het gelijkwaardig wordt aan aardgas.
Het winnen van alcohol uit agrarische produkten of agrarisch afval, door eerst de cellulose en het zetmeel via enzymatische reacties om te zetten in glucose en maltose. Deze stoffen worden vervolgens vergist tot een alcoholhoudende oplossing, die geconcentreerd wordt d.m.v. destillatie. → alcohol.
Hoewel er al technieken bestaan om bioenergie te winnen en andere methoden in ontwikkeling zijn, mag men toch geen te hoge verwachtingen ervan hebben. Om voldoende energie op deze wijze te winnen zal een aanzienlijke oppervlakte cultuurland gebruikt moeten worden voor de aanplant van cultures zuiver en alleen ten behoeve van de energiewinning (b.v. suikerriet, cassave). Dit houdt in dat deze gronden niet gebruikt kunnen worden voor de voedselproduktie, wat gezien de wereldvoedselsituatie ongewenst is. Maar in gebieden waar een grote overproduktie is of een overvloed aan bruikbare gronden (b.v. Brazilië, vs), zou bio-energie een praktische mogelijkheid zijn. In bepaalde tropische wateren ondervindt de scheepvaart overlast van waterpest, een waterplant die zich zeer snel vermeerdert. Door deze planten te oogsten en te drogen kan men er biogas uit winnen en tevens de overlast opheffen.
Een ander bezwaar is dat sommige bioenergieprocessen nogal wat afvalproblemen geven (b.v. teer bij pyrolyse, afvalwater bij de alcoholproduktie). Dan is er nog het probleem dat er voor de teelt van produkten voor de energiewinning energie nodig is (o.a. in de vorm van kunstmest, biociden en brandstoffen). Bij de huidige stand van de technologie is er in de meeste gevallen een negatieve energiebalans voor de bio-energie. Dit argument is uiteraard niet van belang bij methoden die energie winnen uit afvalprodukten. In die sector kan bio-energie economisch aantrekkelijk zijn, b.v. de biogaswinning uit afvalwater van de → aardappelmeelindustrie, de ruimteverwarming door verbranding van briketten geperst uit kippemest en stro in de bio-industrie. Een methode voor de benutting van bio-energie die deze nadelen veel minder heeft, is de biofotolytische produktie van waterstof.
Wanneer geïsoleerde chloroplasten in een waterige suspensie onder aanwezigheid van elektronendragers en het enzym hydrogenase blootgesteld worden aan licht, dan komt er waterstof vrij. In laboratoria is dit proces al gerealiseerd, maar op economische schaal nog niet. Dit proces staat over de hele wereld sterk in de belangstelling.
Door toepassing van biotechnologie (o.a. geïmmobiliseerde enzymen en recombinant-DNA-technieken) hoopt men dit proces economisch rendabel te maken. Een van de grote voordelen van dit proces is dat het waterstof levert als ‘schone’ energiedrager; bij verbranding immers ontstaat alleen zuiver water.
