Wat zijn synthetische brandstoffen en wat zijn de uitdagingen?
Europa is uiteindelijk gezwicht voor de Duitse druk en staat de verkoop van nieuwe auto’s met verbrandingsmotor ook na 1 januari 2035 toe, maar alleen als ze synthetische brandstoffen in hun cilinders verbranden. Wat is synthetische brandstof en hoe wordt die geproduceerd?
Na lang onderhandelen is de Europese Commissie uiteindelijk gezwicht voor het verzet Duitsland – een belangrijke speler in de Europese auto-industrie – waarbij ook andere landen (Italië, Polen enzovoort) zich aansloten. Concreet dreigde Duitsland de wetgeving te blokkeren die de verkoop van auto’s met verbrandingsmotor vanaf 1 januari 2035 verbiedt, tenzij enkele zaken aangepast werden, zoals de mogelijkheid om verbrandingsmotoren te blijven gebruiken, weliswaar aangedreven door synthetische, koolstofneutrale brandstoffen.
Nu er een princiepsakkoord bereikt is, valt nog te bezien hoe de zaken in de praktijk uitdraaien. Duitsland heeft de strijd nog niet gewonnen: het moet nog onderhandelen over de precieze voorwaarden voor het gebruik van deze synthetische brandstoffen. Het toepassingsgebied ervan dreigt tot het strikte minimum beperkt te worden, wat logischerwijs niet het doel is van de Duitse autoriteiten en industrie.
Niet zo nieuwe brandstoffen
Maar wat is nu precies een synthetische brandstof? Is het een nieuwe ontdekking en is er nog veel ontwikkeling nodig? Synthetische brandstoffen zijn helemaal niet nieuw. De verschijning en het eerste gebruik gaan al terug tot de vorige eeuw. Het ging simpelweg om een mengsel van koolwaterstoffen die niet uit aardolie maar uit andere bronnen zoals steenkool, bruinkool of aardgas verkregen werden. Synthetische benzine werd trouwens voor het eerst op grote schaal geproduceerd tijdens de Tweede Wereldoorlog, toen de Duitse chemische industrie moeite had om het Duitse leger en de luchtmacht te bevoorraden.
Natuurlijk is het milieueffect van synthetische brandstof uit steenkool of aardgas rampzalig door het zeer energieverslindende productieproces. Je kunt je dan ook afvragen waarom Europa zulke brandstof zou toestaan. Het antwoord ligt voor de hand: sinds enkele jaren bestaat de uitdaging van synthetische brandstof erin om tijdens de productiefase de koolstof op te vangen, waardoor ze koolstofneutraal wordt. Wat aan de ene kant wordt weggenomen (in de atmosfeer bijvoorbeeld), kan aan de andere kant uitgestoten worden (door verbranding in een motor). Dat komt neer op een koolstofneutrale operatie, op voorwaarde dat bij de productie groene elektriciteit gebruikt wordt.
Hoe worden e-fuels gemaakt?
Het productieproces voor synthetische brandstoffen is uiteraard vrij complex, aangezien er twee stoffen voor nodig zijn. De productie van de eerste is erg complex en energie-intensief: waterstof. Waterstof komt niet zomaar voor in de natuur en moet dus aangemaakt worden, meestal met behulp van waterkracht (door elektrolyse van water) en indien mogelijk met hernieuwbare energie, zodat de productie voldoet aan de milieueisen. Dit wordt groene waterstof genoemd.
De tweede noodzakelijke stof voor e-fuels is CO2, die uit de atmosfeer opgevangen wordt, hetzij uit industrieel afval, hetzij via een energie-intensiever proces. De combinatie van beide stoffen maakt het mogelijk om methanol, en dus e-fuel, te creëren. Afhankelijk van het CO2-transformatieproces, variëren de verkregen brandstoffen: e-kerosine voor de luchtvaart, e-diesel of e-benzine.
Echt neutraal?
E-fuels worden gezien als ‘neutrale’ brandstoffen, omdat ze evenveel CO2 uitstoten als er eerder gecapteerd werd om ze te produceren. Het zou dus de situatie voor de opwarming van de aarde niet verergeren (of toch de CO2-impact veroorzaakt door transport), terwijl het niet meer vervuilt. Op papier dan toch…
Bepaalde studies betwisten deze beweringen. In april 2021 stelde de milieuorganisatie T&E in een studie dat synthetische brandstoffen de koolstofvoetafdruk met 70 procent zouden verminderen tegenover brandstoffen op basis van aardolie. Het is dus niet volledig neutraal, maar wel een stap vooruit. Maar dat zou niet gelden voor de bijhorende vervuilende emissies, die als zeer schadelijk worden beschouwd.
Uit een andere studie van dezelfde organisatie blijkt dat synthetische benzine bij verbranding bijna drie keer zo veel koolmonoxide produceert als benzine op basis van aardolie en ook veel fijne deeltjes, terwijl het niveau van stikstofoxiden (NOx) niet vermindert. Er zijn dus wellicht nieuwe filteroplossingen noodzakelijk. De komende maanden zullen ongetwijfeld nieuwe studies uitgevoerd worden die een belangrijke rol zullen spelen in het getouwtrek tussen de Commissie en Duitsland over het gebruik van synthetische brandstoffen.
Genoeg synthetische brandstof voor iedereen?
In afwachting van meer details lijken e-fuels een interessante oplossing en in de ogen van veel burgers ongetwijfeld een betaalbaarder en flexibeler alternatief voor de elektrische auto. De huidige verbrandingsmotoren vereisen immers geen grote transformatie om op e-fuels te kunnen draaien.
Dit gezegd zijnde: als de oplossing er komt, zijn er net als bij de elektrische auto toch nog enkele serieuze uitdagingen te overwinnen. De huidige productie van synthetische brandstoffen kan naar schatting amper 2 procent van het Europese wagenpark voorzien in … 2035. Dit betekent dat de industrie zich dubbel moet plooien om meer groene waterstof te produceren en de koolstof van e-fuels op te vangen. Er moet dus een hele nieuwe productieketen ontwikkeld worden en wel in recordtijd.
Bovendien moet de industrialisatiefase ook de prijs van e-fuel verminderen. Vandaag kost die ongeveer 10 dollar per liter (en dan nog met ‘niet-groene’ processen). Hetzelfde geldt voor de luchtvaart: e-kerosine is zes tot acht keer duurder dan conventionele kerosine. Laten we hopen dat schaalvergroting en massaproductie de prijs kunnen drukken. Bosch denkt van wel en schat dat een liter e-fuel in 2050 tussen 2 euro en 2,5 euro zal kosten. Over de synthetische brandstoffen valt duidelijk nog veel meer te vertellen.
Bron www.gocar.be