Ongeveer de helft van de voertuigen die in 2030 op de weg zullen rijden, bevindt zich nu al in het wagenpark – de overgrote meerderheid daarvan met verbrandingsmotor. Met elektromobiliteit alleen kunnen de klimaatdoelstellingen voor vervoer dus niet worden gehaald. Er zijn brandstoffen nodig voor de verbrandingsmotoren die niet gemaakt zijn van ruwe olie en die de kooldioxidevervuiling verminderen - de zogenaamde e-fuels.
Bosch heeft nu zeven argumenten geformuleerd waaruit blijkt dat e-fuels deel uitmaken van de mobiliteitsmix van de toekomst:
tijd
e-Fuels zijn al lang niet meer in het basisonderzoek. Het is technisch al mogelijk om synthetische brandstoffen te produceren: ten eerste wordt waterstof geproduceerd uit water met behulp van elektriciteit uit hernieuwbare energiebronnen. Koolstof is ook vereist. Synthetische brandstoffen worden dan verkregen uit CO₂ en H₂ – dus benzine, diesel, gas of kerosine.
De productieprocessen zijn vastgelegd. De capaciteit moet echter snel worden uitgebreid om aan de vraag te kunnen voldoen. Er kunnen investeringsprikkels worden gecreëerd door middel van brandstofquota, het compenseren van CO₂-besparingen door e-brandstoffen tegen het wagenparkverbruik en planningszekerheid op de lange termijn.
klimaatneutraliteit
e-Fuels worden uitsluitend opgewekt met hernieuwbare energiebronnen, zoals zon of wind - vandaar de "e" in de naam. Bovendien is de bij de productie gebruikte CO₂ idealiter afkomstig uit de omgevingslucht. Hierdoor wordt het broeikasgas een grondstof. Er ontstaat een kringloop: de CO₂ die ook wordt geproduceerd en uitgestoten bij het verbranden van e-fuels kan als het ware worden gerecycled en gebruikt om nieuwe e-fuels te produceren. Zo zijn voertuigen op synthetische brandstof klimaatneutraal.
Infrastructuur en aandrijftechniek
e-Fuels, die bijvoorbeeld zijn geproduceerd in het Fischer-Tropsch-proces, kunnen worden gebruikt in bestaande infrastructuur en huidige motoren. Experts spreken dan van ‘drop-in’ e-fuels. Ze hebben direct effect op het bestaande gebouw en dus sneller dan mogelijk zou zijn als de infrastructuur en voertuigen zouden worden vernieuwd. Ze kunnen ook worden gemengd met conventionele brandstof en dragen zo al bij aan CO₂-reductie in het bestaande wagenpark als ze nog niet over de hele linie kunnen worden geproduceerd. Zelfs oldtimers kunnen bijvoorbeeld op synthetisch geproduceerde benzine rijden – de chemische structuren en basiseigenschappen zijn nog steeds benzine.
Kosten
De productie van synthetische brandstoffen is nog steeds duur. Met de ontwikkeling van grotere productiecapaciteiten en dalende kosten voor de opwekking van duurzame elektriciteit, worden e-fuels aanzienlijk goedkoper. Volgens studies zijn in 2030 pure brandstofkosten van 1,20 tot 1,40 euro per liter (exclusief btw) te realiseren en in 2050 zullen de kosten slechts rond de één euro liggen. Het kostennadeel ten opzichte van fossiele brandstoffen zou aanzienlijk kunnen worden verminderd als de milieuwinst van e-brandstoffen nu zou worden gewaardeerd. Het feit dat de bestaande infrastructuur en voertuigtechnologie kan worden gebruikt, is een voordeel ten opzichte van andere alternatieve vormen van aandrijving.
toepassingen
Zelfs als alle auto's en vrachtwagens ooit op batterijen of brandstofcellen zouden rijden, zullen vliegtuigen, schepen en een deel van het zware vrachtverkeer in de toekomst conventionele brandstoffen blijven gebruiken. Verbrandingsmotoren die draaien op CO₂-neutrale synthetische brandstoffen zijn daarom een onmisbaar pad.
Middelen
tank of plaat? Deze vraag doet zich niet voor bij synthetische brandstoffen op basis van elektriciteit. Innovatieve biobrandstoffen, bijvoorbeeld gewonnen uit afvalstoffen, zijn zinvol, maar niet onbeperkt beschikbaar. Met hernieuwbare elektriciteit kunnen e-brandstoffen worden geproduceerd zonder enige beperking van de hoeveelheid. De vraag naar hernieuwbare energie die nodig is voor de productie kan wereldwijd worden opgewekt, aangezien opslag en transport eenvoudig mogelijk zijn.
opslag en transport
Synthetische brandstoffen worden gemaakt met hernieuwbare energie. Ze zijn dan in de vorm van gas of vloeistof. Wat dat betreft is het met e-fuels mogelijk om grote hoeveelheden duurzame energie op te slaan en goedkoop wereldwijd te transporteren. Onregelmatigheden in zonne- of windenergie en regionale beperkingen op de uitbreiding van hernieuwbare energie kunnen zo worden tegengegaan.
Dit is ook interessant voor het rendementsvraagstuk: het rendement van een compacte elektrische auto die in Duitsland wordt opgeladen met regeneratieve stroom uit Duitsland ligt rond de 60 tot 70 procent. Als de elektriciteit uit verder gelegen streken komt en moet worden omgezet in een chemische energiedrager voor transport en vervolgens weer moet worden omgezet in elektriciteit, zakt het rendement naar 20 tot 25 procent. Dit komt overeen met de efficiëntie van een voertuig dat wordt aangedreven door e-brandstoffen.
*
Bij het overwegen van de kosten van productie, transport en opslag moet ook rekening worden gehouden met het economische argument. e-Fuels vervangen olie-import en import voor lithium en zeldzame aardmetalen voor de fabricage van batterijen. E-brandstof is een stap in de richting van energie-autonomie.