Synthetische Brandstoffen

Laatst gewijzigd op:

De meest voorkomende route van productie van synthetische transportbrandstoffen uit duurzame elektriciteit en CO2 is er een waarbij de duurzame stroom via elektrolyse wordt omgezet in waterstof dat vervolgens reageert met afgevangen CO2 tot gasvormige of vloeibare brandstoffen. Er zijn ook andere routes in ontwikkeling, zoals directe reactie van CO2 met zonlicht en water of de omzetting van CO2 tot CO en reactie met water of H2. De omzetting van CO2 naar een brandstof kost veel energie. Dit valt te verklaren door de wet van behoud van energie: de verbranding van een koolwaterstof atoom levert energie en produceert CO2 en water, het omgekeerde proces, dus de productie van een koolwaterstof atoom uit CO2 en water kost evenveel energie dan het omgekeerd opleverde.

De bron van de CO2 is een belangrijke factor, omdat hoewel in de productie van synthetische brandstoffen weliswaar CO2 wordt vastgelegd, komt deze vrijwel onmiddellijk weer vrij als de brandstof gebruikt wordt in een transportmiddel. Bij gebruik van CO2 afkomstig van een fossiele bron is de broeikasgas emissiereductie beperkt of zelfs negatief. Bij CO2 afkomstig van een biogene bron, zoals bijvoorbeeld biogas productie, of directe CO2-afvang uit de lucht – ook wel Direct Air Capture – wordt vaak wel gesproken van klimaat neutrale brandstoffen.

Impacts

Productie

  • De winning van grondstoffen en fabricage van materialen leidt over het algemeen tot (verandering in) landgebruik door mijnbouw en verwerkingsfabrieken.
  • Met name installaties voor Direct Air Capture van CO2 nemen veel ruimte in beslag.
  • Voor de productie van synthetische brandstoffen is zeer veel duurzame elektriciteit en groene waterstof nodig waar landgebruik voor nodig is.
  • Afhankelijk van de energiebron kan het energiegebruik voor de winning van grondstoffen en fabricage leiden tot CO2-emissies.
  • Met name een CO2-afvanginstallatie kan, afhankelijk van de energiebron, bijdragen aan de emissie van CO2.
  • De winning van grondstoffen en het fabricageproces kunnen leiden tot emissies naar lucht, bodem en water.
  • Bepaalde chemicaliën die gebruikt worden bij de CO2-afvang voor synthetische brandstoffen kunnen bijvoorbeeld leiden tot de emissie van milieugevaarlijke stoffen

Constructie

  • Infrastructuur en bouwactiviteiten voor de constructie en transport van energietechnologieën vergen een bepaalde mate van landgebruik
  • Afhankelijk van de energiebron kan het energiegebruik voor transport en constructie leiden tot CO2 emissies.
  • Afhankelijk van de energiebron kan het energiegebruik voor transport en constructie leiden tot emissies naar lucht, bodem en water.

Gebruik

  • Bij de verbranding van synthestische brandstoffen in een brandstofmotor komt CO2 vrij, die (deels) in het voortraject is gecompenseerd.
  • Waterdamp die vrijkomt bij verbranding van synthetische brandstoffen in vliegtuigen, kan in hogere lagen van de atmosfeer bijdragen aan opwarming.
  • Bij de verbranding van bio- en synthetische brandstoffen in een brandstofmotor komen vervuilende stoffen vrij, waaronder NOx en roetdeeltjes

Einde levensduur

  • Opslag van afval en fabrieken voor verwerking en terugwinning nemen over het algemeen land in beslag.
  • Afhankelijk van het verwerkingsproces en van de energiebron en kan de inzameling, verwerking en recycling leiden tot CO2 emissie.
  • Afhankelijk van het verwerkingsproces en van de energiebron en kan de inzameling, verwerking en recycling van de technologie leiden tot emissies naar lucht, bodem en water.

Samenvatting

De directe impact van de productie, transport en gebruik van synthetische brandstoffen op biodiversiteit zit met name in het ruimtebeslag van CO2 Air Capture installaties, de stikstofuitstoot en de bijdrage aan opwarming van de aarde in de gebruiksfase door verbranding. De belangrijkste impact op biodiversiteit viel echter buiten de scope van dit informatieblad, maar is wel degelijk relevant: voor de productie van de benodigde waterstof en CO2 is veel energie nodig. Er is tot zes keer zoveel duurzame energie nodig voor synthetische brandstoffen dan als de elektriciteit direct gebruikt zou worden voor het transport. De belangrijkste verliezen zitten in de productie van waterstof, de omzetting van CO2 en het relatief lage rendement van verbrandingsmotoren. Grootschalige toepassing van synfuels heeft dan ook grote gevolgen voor onder andere het ruimtebeslag voor zonne- en windenergie. Technische maatregelen kunnen die impact verkleinen. Het verlagen van de vraag naar lucht- en scheepvaart, waar voornamelijk verwacht wordt dat synthetische brandstoffen worden ingezet, is een andere optie.

Vervolgonderzoek

Uit het literatuuronderzoek voor deze studie blijkt dat er nog kennishiaten zijn. We benoemen hier een aantal onderwerpen waar verder onderzoek naar kan worden gedaan:

  • Het ontwikkelen van synthetische brandstoffen die tot een lage emissie van NOx en deeltjes leiden bij het gebruik.
  • Ook elders in de keten (buiten de scope van dit informatieblad) is vervolgonderzoek nodig. Zie daarvoor informatiebladen waterstof, zonne-energie, windenergie.
  • Doe onderzoek naar het verlagen van de vraag naar lucht- en scheepvaart. Dat kan enerzijds door alternatieven te bieden zoals treinen en door reizen en transport te voorkomen, bijvoorbeeld door het stimuleren van telewerken en het consumeren van lokaal geproduceerde goederen.

Nieuwsbrief

Op de hoogte blijven van de laatste updates op Energy.nl?

Nieuwsbrief(Vereist)
Meer informatie