We hadden benzine en diesel, toen kregen we batterij en brandstofcel. En nu krijgen we een menukaart vol met synthetische brandstoffen. E-fuel hoort daarbij. De wonderen zijn de wereld nog niet uit. Is het een oplossing of een hype?

Rondom de auto hebben we enkele discussies. Kunnen en willen we auto blijven rijden zoals we nu gewend zijn, of moet het echt minder en fundamenteel anders met die mobiliteit? En als we dan auto blijven rijden, dan kan dan niet meer op benzine of diesel? Maar alleen met een batterij of brandstofcel (fuel cell)? De discussies hierover houden nooit op door het fundamentele karakter ervan (vrijheid, economische noodzaak, economische en politieke belangen, plezier en status, we zijn eraan gewend en verandering is uit den boze etc.). En discussie blijft over kosten en baten, impact op uitstoot en klimaat, grondstoffen. En technologie dendert door, blijft verbeteren, dus worden standpunten telkens weer ingehaald door die techniek. De automotive sector en (dus) de politiek roeren zich met enige regelmaat. Een Groene agenda lijkt zijn langste tijd alweer gehad te hebben, in afzonderlijke landen en op EU-niveau. Economie en de wereld als geheel zien er een stuk grimmiger uit dan een paar jaar geleden, en dan is vergroening al snel een luxe, bovendien achterhaald door verder onderzoek, en we boeken trouwens toch al best wel een brokstukje vooruitgang toch? De industrie roert zich, de burger meldt zich aan het subsidieloket.

Maar gelukkig, we hebben weer een volgende oplossing. En deze lijkt technisch betrekkelijk eenvoudig en dus haalbaar, lijkt eigenlijk wel op de oude vertrouwde verbrandingsmotor maar net een tikkie anders. En de oplossing is wonderschoon; altijd even opletten dus hoe we dan meten trouwens. En de oplossing heet: e-fuel. Het lijkt “the best of both worlds”: de verbrandingsmotor blijft en we zijn flink aan het vechten tegen klimaatverandering. Als in 2035 de verbrandingsmotor in de ban gaat wat betreft benzine en diesel, dan blijft die motor op e-fuel geoorloofd; de EU koerst trouwens af op uitstel van dat door velen vervloekte jaar 2035.

Wat is het?
Hier zit de verleiding, bijna te mooi voor woorden. Men neme water, splitst dat in waterstof en zuurstof (via elektrolyse), onttrekt CO2 aan de lucht (of afvang bij een fabrieksuitstoot), en brengt waterstof en CO2 samen in het productieproces van synthetische brandstof.  De zuurstof (O2) kan worden hergebruikt in bijvoorbeeld de chemiesector. Bij verbranding in de motor komt de CO2 weer vrij en verdwijnt in de lucht, CO2 neutraal dus. Let wel: we kennen onder de noemer ”synthetische brandstoffen” allerlei varianten. Denk aan biomass-to-liquid, sun-to-liquid, power-to-liquid, met allemaal hun specifieke toepassingen en plussen en minnen.

Hoe wordt het gemaakt?
De productie is eenvoudig: veel elektriciteit uit wind en zon, vooral heel veel elektriciteit. Daarmee hebben we direct een belangrijke randvoorwaarde/veronderstelling te pakken. We laten dit hele proces draaien op basis van Groene Energie. Door de voorstanders van deze brandstof wordt, ten onrechte, de suggestie gewekt dat al die energie uit wind en zon ongeveer gratis is; altijd weer, zoals bij waterstof, de redenering dat je produceert waar er een overschot is aan wind en zon. Wind en zon zijn op zich “gratis”, maar de omzetting naar bruikbare energie, de productie, het transport (vanuit winderige en/of zonnige oorden) en opslag is dat zeker niet. Net als bij de batterij (BEV), de brandstofcelauto (FCEV) en de ouderwetse benzinemotor moeten we niet alleen kijken naar de (schone) uitlaat van de auto, maar naar het complete proces: de inputkant van basismateriaal en energie naar de tank/batterij van een auto naar de omzetting van energie op de wielen. In jargon heet dat : from Well to Wheel, afgekort W2W.

Hoe schoon is het?
Kijkend naar de uitlaat, is het “brandschoon”. Hierin ligt ook het argument bij uitstek om in de lange transitieperiode (tot voorbij 2050) van benzine/diesel naar elektrisch, de gewone benzine met een hoge uitstoot te vervangen door e-fuel met in principe zero-emission. Zo pak je nog 30 jaar dat emissievoordeel. Maar het complete proces kent een laag rendement. Van de energie die in het proces wordt aangewend is het rendement uiteindelijk zo’n 10-15%. Veel energie gaat verloren in het maken van waterstof en vervolgens in de omzetting naar e-fuel. Vergelijk dat eens met het rendement van een auto met batterij welke op 70 tot 80% ligt of een auto met fuel cell met rond de 30%.  De hoeveelheid uitgestoten stikstof ligt aanzienlijk onder die van een conventionele verbrandingsmotor op benzine, maar de uitstoot van koolmonoxide, ammonia, en fijnstof ligt weer duidelijk hoger.
Voordeel van deze e-fuel is natuurlijk dat we qua infrastructuur het gemakkelijk hebben. E-fuel kan zonder grote problemen gewoon in conventionele motoren worden gebruikt en je kan het in principe distribueren via het bestaande netwerk van benzinestations; voor autofabrikanten en energieproducenten een aanlokkelijk perspectief. Uit de hoek van voorstanders van e-fuel hoor je ook dat aan de auto met batterij nadelen kleven, de bekende serie overwegingen (maar daarmee zeker niet minder waar overigens) : winning van grondstoffen is vervuilend en mensonterend, accu’s zijn letterlijk een enorme last en duur (hoewel steeds goedkoper), er is een enorme laadinfra voor nodig, het elektriciteitsnet kan het allemaal nauwelijks aan (dat zou ook voor e-fuel gelden als we dat hier ter plekke maken in plaats van in een superzonnig en winderig gebied 10.000 km. verder).

Wat kost het?
Een kostprijs van 4 euro per liter binnen enkele jaren is een rem, een show stopper. Verwachting (of hoop) is dat deze kosten bij optimalisatie van het proces en bij schaalvergroting flink kunnen dalen. Op dit moment is het eigenlijk gokken. Productiekosten, transport, opslag, winstmarge, distributie, en uiteindelijk belasting/accijns zijn onzeker. Nu een prijs noemen voor 2030 of 2040 is een beetje onzin. Vooruit, toch een marge: rond 2030 2,80 tot 4,50 ex belasting. De club van e-fuel ondernemingen  denkt aan 1,45 tot 2,24 in 2050.

Een perfecte oplossing?
Perfecte oplossingen bestaan niet. Ook de auto met batterij en fuel cell kent zijn nadelen. Je kunt onderscheid maken tussen relatief moderne auto’s die veel kilometers draaien en oudere auto’s, de bekende oldtimers, die weinig meters maken, maar daarbij relatief veel vervuilen. E-fuel is ook een optie, daar waar elektrische auto’s niet haalbaar zijn, vooral door het ontbreken van een adequaat netwerk om op te laden.

Goed dus, aan de slag?

Tegenstanders brengen in dat deze e-fuel zijn attractiviteit deels haalt uit een mooi verhaal, typisch geval van window dressing. Nog belangrijker: deze (zogenaamde want verre van perfecte) oplossing haalt de urgentie weg bij andere maatregelen, denk aan elektrificatie, en bij de “ban op ICE” in 2035(zoals gezegd gaat die dit jaar al in de prullenbak). Populair gezegd: a Big Win for Big Oil. De hoeveelheid groene energie bij grootverbruik van e-fuel gaat onze capaciteit voorlopig ver te boven.

Maar …..
Technologie ontwikkelt verder, productie van groene energie krijgt grote volumes, efficiency neemt toe. We gaan niet naar een economie met slechts één dominante vorm van energie. Maar er zullen verschillende vormen naast elkaar bestaan, afhankelijk van de specifieke toepassing (auto, vliegtuig, schip etc.) en omstandigheden. Natuurlijk gaat het daarbij om kosten en opbrengsten en met name om de bijdrage aan een betere en schonere wereld. En Het blijft een economische maar ook een ecologische klus, beladen met belangen en politiek. Maar dat mag een nuchtere en feitelijke benadering niet in de weg staan, met oog voor efficiency, effectiviteit, haalbaarheid e.d. Urgentie is groot. We kunnen het ons niet permitteren om volgtijdelijk telkens één mogelijke oplossing door te ontwikkelen en te testen; vertragen is voor sommige partijen aantrekkelijk maar maatschappelijk de dood in de pot.  Op meer paarden wedden is in dit geval verstandig.  Bij nader inzien toch maar geen paarden maar liever paardenkracht. Start your engines.

Hans Groenhuijsen, 22 maart 2024.

T                06-52 58 95 85
M              hans@hansgroenhuijsen.nl
I                 https://www.hansgroenhuijsen.nl
Link           https://www.linkedin.com/in/4fieldshansgroenhuijsen/

Alle artikelen en blogs , zie: https://www.hansgroenhuijsen.nl/4-fields/

. wekelijks mijn blog ontvangen ? Meld je aan  via “aanvraag artikelen” op 
  https://www.hansgroenhuijsen.nl/inschrijven-kennisblogs/

. ©alle rechten voorbehouden Hans Groenhuijsen, 2024.