Focus op e-fuels: wat zijn het, hoe worden ze gemaakt en wat kun je ermee?

Ben je benieuwd wat de toekomst brengt? We hebben het niet over het feit of jou eventueel een andere professionele uitdaging te wachten staat, er een wereldreis in het verschiet ligt of misschien wel een nieuwe hobby. Op deze blog hebben we het natuurlijk over de toekomst van je mazoutinstallatie! En die ziet er rooskleurig uit – niet alleen omdat de kwaliteit van de stookolie voortdurend verbetert en de brandstof te combineren valt met hernieuwbare energie, maar ook omdat er koolstofarme vloeibare brandstoffen in ontwikkeling zijn waarmee je bestaande verwarmingsinstallatie zonder grote aanpassingen werkt. Ken je e-fuels bijvoorbeeld al? Lees er hier meer over en ontdek de uitdagingen en kansen.

Wat zijn e-fuels?

E-fuels zijn synthetische brandstoffen gemaakt met hernieuwbare elektriciteit afkomstig van zonnepanelen of windmolens – vandaar de ‘e’ in hun naam – en CO₂ die gewonnen wordt uit de lucht of uit schoorstenen van fabrieken. Men noemt deze brandstoffen ook wel eens Power-to-Liquid- of PtL-brandstoffen, omdat het productieproces effectief bestaat uit het omzetten van ‘power’ of duurzame elektriciteit naar vloeibare (‘liquid’) brandstoffen zoals synthetische methanol, diesel, LNG (liquefied natural gas) en kerosine. De traditionele varianten daarvan ontstaan nu in raffinaderijen op basis van olie en gas, maar het kan dus anders!

De productie van e-fuels of PtL

Het productieproces van e-fuels begint, zoals gezegd, bij windmolens of zonnepanelen – of een andere duurzame energiebron zoals waterkracht. Aan de stroom die ze opwekken onttrekt men waterstof door een chemische reactie, elektrolyse genoemd. Die waterstof wordt vervolgens in een fabriek gecombineerd met CO₂ tot een synthetische brandstof.

De nodige CO₂ kan gewonnen worden uit de lucht, maar die technologie staat voorlopig nog in haar kinderschoenen. Om het onderzoek een duwtje in de rug te geven, loofde Elon Musk begin 2021 nog 100 miljoen dollar uit aan wie hiervoor een efficiënte methode bedenkt. Momenteel lijkt de techniek ‘direct air capture’ of DAC de grootste kanshebber. De Canadese firma Carbon Engineering zet nu bijvoorbeeld al machines in die CO₂ uit de atmosfeer zuigen.^[1] Zo sloot het online retailplatform Shopify een deal met Carbon Engineering om haar broeikasuitstoot terug te dringen via DAC. Een andere optie is natuurlijk om de CO₂ die nodig is voor de productie van e-fuels rechtstreeks uit de schoorstenen van fabrieken te halen, waar de concentratie veel hoger ligt dan in de lucht.

Power-to-Liquid: toepassingen

Als koolstofneutrale brandstof kunnen e-fuels niet alleen dienen voor verwarmingsdoeleinden, maar ook om transport te verduurzamen. Het TNO of de Nederlandse organisatie voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek stelt zelfs dat PtL “cruciaal” is voor de toekomst van zwaar transport. Richard Smokers van TNO, die een whitepaper schreef over het onderwerp, schetst de situatie als volgt:

“De transportsector is verantwoordelijk voor 23% van de wereldwijde CO₂-uitstoot. Bijna driekwart hiervan komt van het wegtransport en zo’n 10% van de luchtvaart en zeevaart. Deze uitstoot moet voor 2050 met 95% omlaag om de klimaatdoelen te halen. Deze sectoren moeten daarom drastisch worden vergroend en e-fuels bieden een uitweg zolang de gehele keten de benodigde stappen zet en de productie en investeringen in de bijbehorende infrastructuur verhogen.”^[2]

Dankzij hun hoge energiedichtheid zijn e-fuels zeker voor transport over lange afstanden een prima keuze, omdat je ze in kleinere tanks kunt vervoeren. De opslag ervan gaat dus niet ten koste van de laadruimte. Verder is het verschil met fossiele brandstoffen dat PtL-brandstoffen amper broeikasgassen uitstoten, waardoor ze natuurlijk bijzonder milieuvriendelijk zijn.

Synthetische brandstoffen: veel voordelen

1.Behoud van je verwarmingssysteem

E-fuels zijn een zogenaamd ‘drop-in’ product: ze zijn niet alleen in bestaande installaties inzetbaar zonder al te grote aanpassingen, maar je kunt ze ook in mengvorm met een fossiele brandstof gebruiken.

2.Betrouwbaarheid van vloeibare energie

Wat betreft de veiligheid en het gemak waarmee je PtL-brandstoffen kunt vervoeren en opslaan, hoeven e-fuels niet onder te doen voor mazout. Door de goede opslag en transporteerbaarheid van vloeibare energiebronnen is de levering het hele jaar door gegarandeerd, onafhankelijk van seizoensfluctuaties. Overschotten van groene elektriciteit kunnen immers worden opgeslagen.

3.Sociaal rechtvaardig

Net als stookolie garanderen e-fuels jou een belangrijke mate van autonomie. Als consument heb je de vrijheid om je energiebron te kiezen, rekening houdend met je financiële en technische mogelijkheden, maar ook met de ligging van je woning.

4.Ecologisch en economisch duurzaam

Bij de ontwikkeling van synthetische vloeibare brandstoffen worden alleen hernieuwbare grondstoffen gebruikt.

5.Onafhankelijkheid van import

Door de uitbreiding van hernieuwbare energiebronnen en de productie van klimaatarme vloeibare brandstoffen worden we minder afhankelijk van de import van waardevolle grondstoffen uit het buitenland.

E-fuels: uitdagingen en kansen

Of je morgen al je verwarmingsinstallatie op e-fuels kunt laten draaien? Daarvoor is het nog iets te vroeg. De productie gaat gepaard met enkele unieke uitdagingen. Zo berekende het TNO dat er, om alleen al voor zwaar transport in Nederland e-fuels in te zetten, heel wat oppervlakte vereist is (in het bijzonder dan voor de elektriciteitsproductie). Zo zouden windmolenparken op een behoorlijk deel van de Nederlandse Noordzee nodig zijn. En dan hebben we het nog niet over de fabrieken die die stroom omzetten in PtL-brandstoffen. Die zouden zo’n 60% innemen van Maasvlakte 2, een industriegebied dat aan de Rotterdamse haven werd gewonnen op de zee.

Martijn de Graaff van VoltaChem, een van de partners van TNO voor het onderzoek rond Power-to-Liquid, denkt daarom dat “het waarschijnlijk noodzakelijk [zal] worden om groene elektriciteit, waterstof of synthetische brandstoffen te importeren.” Richard Smokers haalt dan weer de volgende oplossingen aan om het gebruik van e-fuels te bevorderen: “Dit zou bijvoorbeeld kunnen met beprijzing van CO₂-emissies door de hele keten en verplichte bijmenging van duurzame brandstoffen. Daarnaast zouden havens productie en levering van e-fuels expliciet moeten opnemen in hun ruimtelijke planning en in hun internationale import- en export-strategie.”^[3]

Power-to-Liquid in beeld

Meer weten over Power-to-Liquid? Deze video neemt je mee door het ontstaan van e-fuels en de toepassingen, maar ook onze whitepaper over koolstofarme brandstoffen is zeker het lezen waard.