E-brandstoffen worden herhaaldelijk ingezet als alternatief voor elektromobiliteit. Voor de meeste chauffeurs zullen ze dat waarschijnlijk nooit zijn.
Voorstanders zeggen dat e-brandstoffen de verbrandingsmotor kunnen redden. In theorie maken critici hoogstens bezwaar. De synthetische brandstoffen bieden juist kansen om de CO2-uitstoot te verminderen. Maar waarschijnlijk niet met de gemiddelde privé-auto.
Klimaatdoelen met weinig veranderingen
Het idee achter de designbrandstoffen, die worden geproduceerd uit regeneratieve elektriciteit en CO2, is indrukwekkend: omdat hun verbranding uiteindelijk klimaatneutraal is, maakt het de verbrandingsmotor niet emissievrij, maar wel milieuvriendelijker. Er hoeft nauwelijks iets te worden veranderd aan de huidige auto's en de bestaande infrastructuur van tankstations om aan de Duitse, Europese en mondiale klimaatdoelstellingen te voldoen. De omschakeling van wegverkeer naar e-mobiliteit zou niet nodig zijn, terwijl bestaande voertuigen decennialang relatief schoon kunnen blijven rijden. Daarnaast is de synthetische brandstof in principe geschikt voor het opslaan en vervoeren van overtollige wind- of zonne-energie.
In de praktijk zijn er echter enkele problemen. Allereerst het voor de hand liggende: e-brandstoffen zijn nauwelijks beschikbaar in Duitsland en elders, aangezien de productie van op elektriciteit gebaseerde brandstoffen momenteel niet verder gaat dan de omvang van demonstratie- en proefinstallaties. In 2019 bedroeg de aan de Federale Milieudienst gerapporteerde productie, omgerekend naar energie-inhoud, 0,002 petajoule per jaar. Het jaarlijkse verbruik van benzine en dieselbrandstof was 1,14 miljoen keer zo hoog (energieverbruik in het Duitse wegverkeer in 2019: 2.274 petajoule). Zelfs de snelst mogelijke uitbreiding van de raffinaderijcapaciteit zou deze kloof in de voorzienbare toekomst niet kunnen dichten. Zelfs optimistische prognoses voorzien geen significant productievolume vóór 2030. Voor veel experts lijkt 2050 waarschijnlijker.
Lange ontwikkeltijd
De problemen van lage productiehoeveelheden zijn niet per se van technische aard, er zijn tal van werkingsmethoden voor e-fuels fabrikanten die in kleine systemen zijn uitgeprobeerd. Puur procedureel gezien lijkt de synthese geen grote belemmeringen op te leveren, ook al is bijvoorbeeld voor een CO2-afvang uit de lucht op industriële schaal bijvoorbeeld nog een relatief lange ontwikkeltijd nodig. Als de hele productieketen eenmaal op zijn plaats is, kan op deze manier naast diesel- en benzinevarianten zelfs aardgas worden geproduceerd dat ook geschikt is voor het laten draaien van motorvoertuigmotoren. De productie van e-fuels is momenteel echter erg duur. Een liter synthetische brandstof kost momenteel 4 à 4,50 euro en is daarmee niet concurrerend met minerale olie als brandstof. Met een stijgende vraag en een gunstiger ontwikkeling van de elektriciteitsprijs zou de prijs van synthetische brandstoffen vóór energiebelasting in 2030 kunnen dalen tot naar schatting 1,20 tot 1,40 euro vóór belastingen, aldus autoleverancier Bosch. Dat is beduidend minder, maar nog steeds veel. Ter vergelijking: het aandeel van de productiekosten in de prijs van een liter benzine ligt momenteel rond de 44 cent. De meeste onderzoeken gaan er daarom van uit dat de consumentenprijzen voor e-brandstoffen altijd ruim boven het huidige niveau van conventionele brandstoffen liggen.
Delen van de politiek en de industrie rekenen echter nog steeds op kostenbesparingen door een grotere vraag en oproepen tot meer politieke steun voor e-fuels. Deze omvatten bijvoorbeeld of synthetische brandstoffen kunnen worden meegeteld voor de Duitse doelstelling voor hernieuwbare energie en voor de CO2-vlootlimieten in Europa. Meest recentelijk reageerde de federale regering op overeenkomstige eisen met de wijzigingen in het quotum voor de vermindering van broeikasgassen. Om e-brandstoffen in het wegverkeer te promoten, zal het daarom in de toekomst toegestaan worden om brandstof die uitsluitend met hernieuwbare energiebronnen is geproduceerd en van groene waterstof bij te schrijven. Op deze manier moet de verdere ontwikkeling van de technologie sneller worden gestimuleerd.
Slechte efficiëntie
Marktuitbreiding en meer vraag zouden de problemen met beschikbaarheid en prijs kunnen verminderen. Maar het echte knelpunt is een ander: e-fuelmobiliteit heeft een matig rendement, wat vooral het gevolg is van de energie-intensieve productie. Van 1 kilowattuur geïnvesteerde energie na waterstofelektrolyse, CO2-productie, synthesegas, ruwe olie en uiteindelijk benzineproductie is er nog maar 0,5 tot 0,6 kWh aan vloeibare energie over. Als de elektriciteit direct in de elektrische auto was geladen, zou ondanks laadverliezen minimaal 0,8 kWh in de accu zijn beland. Doordat de elektromotor ook zuiniger met energie omgaat, is de algehele vergelijking uiteindelijk nog duidelijker. De e-mobile genereert een bereik van ongeveer 1 kilometer uit 6 kWh elektriciteit. Een e-fuelbrander zou met dezelfde hoeveelheid energie slechts ongeveer 1,5 kilometer afleggen. Waar nu één windturbine staat, zouden er in de toekomst vier moeten zijn om de extra hoeveelheid elektriciteit voor e-fuels op te wekken. Sommige experts gaan er zelfs van uit dat de energiebalans van de designbrandstof zes tot zeven keer slechter is.
De hogere algehele efficiëntie spreekt duidelijk in het voordeel van de laatste bij het vergelijken van e-fuelmotoren en e-cars. Zolang elektriciteit uit hernieuwbare bronnen schaars is, concurreren e-brandstoffen voor auto's met andere elektriciteitsverbruikers - niet alleen in de industrie en huishoudens, maar ook met andere vervoerswijzen. Want de designerbrandstoffen zijn ook interessant voor schepen, vliegtuigen en mogelijk ook vrachtwagens. En misschien is er geen alternatief, want elektrische mobiliteit op batterijen is vaak niet mogelijk gezien de vereiste actieradius in deze gebieden.
Op dit moment meer ambitie dan implementatie
Een oplossing voor het elektriciteitsprobleem zou in het buitenland kunnen zijn. Gigantische zonneparken in de Sahara of het Midden-Oosten zouden bijvoorbeeld genoeg schone energie kunnen opwekken om goedkoop grote hoeveelheden e-fuels te produceren. Er worden al sinds het begin van het millennium pogingen ondernomen om dergelijke centrales te bouwen, tot dusver met redelijk succes, althans wat de export van energie naar Europa betreft. Zelfs optimistische prognoses gaan ervan uit dat tegen 2050 op deze manier aan maximaal een kwart van de Europese elektriciteitsvraag kan worden voldaan. Het is volkomen open of de capaciteiten in Noord-Afrika, Mongolië en andere locaties voldoende zouden zijn voor de brandstofbehoefte van de hele wereld. Ook voor elektriciteit ontbreekt de noodzakelijke transportinfrastructuur, evenals elektrolysers of raffinaderijen ter plaatse.
E-brandstoffen in auto's zijn geen reële optie voor een klimaatvriendelijke transport- en energietransitie in de nabije toekomst. En gezien hun hoge prijzen zijn ze nauwelijks geschikt als eco-brandstof voor bestaande voertuigen. Misschien hebben ze nog een toekomst in privéauto's - maar dan waarschijnlijk alleen als brandstof voor exclusieve vintage- en verzamelauto's. Het overgrote deel van het toekomstige personenautopark, althans in Europa, zal meestal elektrisch zijn.
