FEDERATIES
Install Magazine 957 – februari 2019

De rol van vloeibare brandstoffen in de energietransitie

Studie ziet sleutelrol voor groene brandstof

Vloeibare brandstoffen zijn niet weg te denken uit onze maatschappij. Het overgrote deel van het vervoer werkt op vloeibare brandstof, en ook voor verwarming speelt stookolie een belangrijke rol. Dan hebben we het nog niet over andere toepassingen zoals chemie of elektriciteitsproductie. Dat succes hebben vloeibare brandstoffen te danken aan kwaliteiten zoals uitstekende mogelijkheden qua transporteerbaarheid en opslag. Net die eigenschappen kunnen een oplossing bieden voor enkele hardnekkige knelpunten in de elektrificatie. We hebben het daarbij niet over aardolie, maar om synthetische olie die koolstofneutraal geproduceerd wordt aan de hand van groene stroom, volgens het zogeheten Power to Liquid concept.

Grenzen aan de elektrificatie

Als we de uitstoot van broeikasgassen door fossiele brandstoffen willen reduceren, dan moeten we massaal overschakelen op hernieuwbare energie. Daarbij denkt men in de eerste plaats aan groene elektriciteit uit zon en wind. Bij deze technieken stoot men echter op twee beperkingen. Ten eerste is de productie onvoorspelbaar, en komen de pieken in het aanbod doorgaans niet overeen met de vraag. Er is dus een vorm van opslag nodig, liefst op grote schaal en op lange termijn. Ten tweede moet men de plaats hebben om voldoende zonnepanelen of windturbines te zetten. Ook hangt de opbrengst sterk af van de lokale omstandigheden. De beste plaats voor de productie is niet noodzakelijk die waar het meest verbruik is. Om het potentieel van wind en ten volle te benutten, is er een manier nodig om de groene elektriciteit gemakkelijk te transporteren.

PtL als oplossing

Hier ziet de oliesector kansen voor Power-to-Liquid, kortweg PtL. Daarbij wordt de groene elektriciteit gebruikt om synthetische brandstof te produceren. Die kan dan worden gebruikt als vervanger voor de huidige aardoliederivaten. Deze aanpak heeft een aantal voordelen. Zo worden de beperkingen van opslag en transport van groene elektriciteit beheersbaar. In plaats van een nieuw netwerk van hoogspanningslijnen en dure batterijen aan te leggen, kan men gewoon gebruik maken van de bestaande infrastructuur voor olieproducten. Bovendien is de energiedichtheid van synthetische brandstof beter dan die van batterijen, en kan men zo op lange termijn energie opslaan zonder verliezen.

Verder is het een goede manier om het transport te vergroenen. Voor personenwagens kan men nog denken aan elektrische auto’s op batterijen, omdat de ritten daar meestal kort zijn. Bij zwaar transport over lange afstand met vrachtwagens, is de situatie heel anders, om nog te zwijgen van de scheepvaart of de luchtvaart. Door over te schakelen op PtL kan men echter deze voertuigen koolstofneutraal maken, terwijl men de bestaande motortechniek kan behouden.

Uiteraard is PtL niet alleen de oplossing. Het is altijd efficiënter om de elektriciteit direct te benutten waar en wanneer ze geproduceerd wordt. Op de plaatsen en ogenblikken dat dit niet lukt, kan PtL er wel voor zorgen dat het overschot groene energie niet verloren gaat. Hoe een en ander in zijn werk kan gaan, werd onderzocht in een studie van de kennisinstellingen Prognos, Fraunhofer Umsicht en DBFZ. De resultaten werden in Brussel voorgesteld op een event van diverse organisaties van de oliesector.

Een element in de energietransitie

De studie bekeek welke rol PtL kon spelen in een scenario waarbij gestreefd werd naar een drastische reductie van broeikasgassen tegen 2050. De studie was specifiek voor Duitsland, maar de conclusies kunnen ook doorgetrokken worden naar andere West-Europese landen. In 2016 stond minerale olie in voor 34% van het primaire energieverbruik van Duitsland. Daarmee is het er de belangrijkste energiedrager, met een aandeel dat even groot is als gas en steenkool samen, en aanzienlijk meer dan hernieuwbare energie (12%). Verder wordt minerale olie voornamelijk gebruikt voor toepassingen waar elektrificatie moeilijk of zelfs weinig haalbaar is, zoals wegvervoer, luchtvaart of als grondstof voor de chemie. Bovendien zijn er grenzen aan wat er aan hernieuwbare energie kan opgewekt worden in Duitsland of de buurlanden. De conclusie was dat zinvol zou zijn om de elektrificatie aan te vullen met PtL, die dan gebruik zou kunnen maken van de bestaande infrastructuur en technologie. Hoe groot dat aandeel precies zou zijn, hangt af van de randvoorwaarden die men kiest voor de extrapolatie.

Energie invoeren

Een interessant aspect is dat PtL import van groene energie mogelijk maakt om de tekorten van de eigen productie te compenseren. Om groene elektriciteit te produceren door zon en wind, heeft men twee dingen nodig: het juiste weer en vooral veel plaats. Hoewel men in Europa nog wel streken met een gunstig klimaat kan vinden, is de beschikbare ruimte schaars, zeker omdat men rekening moet houden met andere eisen, zoals landbouw of natuurbehoud. Als we wat verder buiten Europa kijken, zoals Noord-Afrika, het Midden-Oosten of de voormalige Sovjetrepublieken in Centraal Azië, vallen deze beperkingen weg.

Daar zou men dan installaties kunnen bouwen die CO₂ uit de lucht halen, en die omzetten in synthetische ruwe olie (syncrude) op basis van het Fischer-Tropsch proces. De syncrude kan dan op de gebruikelijke manier naar Europa vervoerd worden, waar ze na raffinage kan gebruikt worden als grondstof voor de petrochemie of als brandstof. Een noodzakelijke voorwaarde is dan wel dat er voldoende goedkope groene stroom voorhanden is. Pas als de opwekking van de energie klimaatneutraal is, en de grondstof (CO₂) uit de lucht wordt gehaald, wordt het proces zinvol. Als aan die voorwaarden worden voldaan, is PtL een manier om zonne-energie op de wekken in landen waar het voordelig is en die dan naar Europa te transporteren.

Een toekomstvisie

Het blijft echter een ingewikkeld proces en dus niet bepaald goedkoop. Zelfs in de meest gunstige scenario’s van de studie, kwam nog uit op 0,7 tot 1,3 euro per liter syncrude. Om de energiekosten niet te zeer te laten stijgen, moet het verbruik dus omlaag, door waar mogelijk over te schakelen op alternatieven en meer efficiënte technieken te gebruiken.

De sector pleit er in elk geval voor dat PtL wordt opgenomen in het stappenplan naar 2050. Nu zijn weinig bedrijven geneigd om zich aan de ontwikkeling van de techniek te wagen, omdat niemand weet dat de marktvooruitzichten zullen zijn. Deze laatste hangen op hun beurt sterk af overheidsbeslissingen, eerst en vooral aangepaste procedures en toelatingen, en misschien nog belangrijker, een passende fiscaliteit. Als men hetzelfde type lasten op synthetische brandstof aanhoudt als voor fossiele, komt PtL nooit van de grond.

Door Alex Baumans