VoltaChem, TNO en SmartPort hebben, samen met marktpartijen, onlangs een onderzoek van ruim een jaar afgerond naar de meest kansrijke e-fuels voor zware transporttoepassingen en naar de inzet ervan. De resultaten zijn vastgelegd in een whitepaper, ‘E-fuels: towards a more sustainable future for truck transport, shipping and aviation’.
Synthetische brandstoffen geproduceerd met elektriciteit (e-fuels) kunnen een belangrijke rol spelen in het terugdringen van de CO2-uitstoot van wegtransport over lange afstand, luchtvaart en scheepvaart.
Synthetische methanol, -diesel en -LNG (Liquified Natural Gas) zijn voor wegtransport over lange afstand en de scheepvaart de meest geschikte opties.Voor de grote vaart is ook synthetisch ammoniak een belangrijke optie. Voor de luchtvaart voldoet alleen e-kerosine. Alhoewel groene waterstof nodig is om e-fuels te produceren is het verder beperkt toepasbaar voor zwaar transport.
Whitepaper
“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. E-fuels bieden een uitweg zolang de gehele keten de benodigde stappen zet en de productie en investeringen in de bijbehorende infrastructuur verhoogt”, stelt Richard Smokers van TNO, een van de auteurs van het whitepaper.
In het onderzoek is vanuit gebruikersperspectief gekeken naar de mogelijkheden van groene waterstof en e-fuels (e-methanol, e-diesel, e-ammoniak, e-LNG en e-kerosine). Deze brandstoffen hebben, net als groene waterstof, nauwelijks uitstoot omdat ze worden geproduceerd met elektriciteit uit duurzame bronnen en circulaire kooldioxide.
Verschillen E-fuels
Uit het onderzoek blijkt dat voor vrachtvervoer over de weg groene waterstof alleen bruikbaar is voor kortere en middellange afstanden. Voor zwaar wegtransport over lange afstanden zijn e-fuels door hun hoge energiedichtheid beter geschikt, waardoor kleinere goedkopere tanks nodig zijn. Ook zal het gebruik van waterstof gezien hoge kosten voor tankinfrastructuur en voertuigen waarschijnlijk duurder zijn dan synthetische methanol, diesel en-LNG. E-ammoniak wordt op dit moment te gevaarlijk geacht voor wegvervoer.
Voor de scheepvaart is waterstof alleen praktisch toepasbaar voor korte afstanden en veerdiensten. Met name voor zeetransport over lange afstanden is E-ammoniak interessant. Synthetische methanol, diesel en LNG zijn interessante opties voor zowel binnenvaart als zeevaart.
E-kerosine
Voor de luchtvaart blijkt e-kerosine de enige haalbare optie. Alle brandstoffen die significant verschillen van kerosine vallen af, omdat ze door hun lagere energiedichtheid grotere brandstoftanks nodig hebben. Dit levert een te groot verlies aan passagiers- en laadcapaciteit op. Daarnaast zou er geïnvesteerd moeten worden in volledig nieuwe vliegtuig- en motorontwerpen.
Productie en import
Om de in Nederland benodigde hoeveelheden e-fuels voor zwaar transport te produceren, wordt verwacht dat er meer dan 2000 PJ aan elektriciteit en behoorlijk wat ruimte nodig zullen zijn. Martijn de Graaf van VoltaChem licht dit toe. “Bij concentratie van die activiteiten in Rotterdam, is voor fabrieken een oppervlakte nodig die 60% van Maasvlakte 2 beslaat en voor de duurzame energievoorziening een deel van de Nederlandse Noordzee.
Gezien die eisen en omdat het heel duur is de huidige infrastructuur hierop aan te passen, zal het waarschijnlijk noodzakelijk worden groene elektriciteit, waterstof of synthetische brandstoffen te importeren. Dit heeft weer gevolgen voor het raffinagecluster in Rotterdam. Hoewel 2050 ver weg is, moeten we ons daar nu al op gaan voorbereiden.”
Actie gehele keten nodig
Om de inzet van e-fuels zodanig op te schalen zodat de klimaatdoelen worden gehaald, moeten zowel wereldwijd als op Europees, nationaal en regionaal niveau stappen worden gezet door de gehele keten. “Zo zouden overheden op termijn, naast biobrandstoffen, het gebruik van e-fuels moeten 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 exportstrategie”, aldus Smokers.
U kunt de whitepaper hier downloaden.