E-fuels cruciaal voor verduurzaming zwaar transport

Alhoewel groene waterstof nodig is om e-fuels te produceren is het verder beperkt toepasbaar voor zwaar transport. Dat blijkt uit onlangs afgerond onderzoek van VoltaChem, TNO en SmartPort, samen met marktpartijen, van ruim een jaar naar de meest kansrijke e-fuels voor zware transporttoepassingen en naar de inzet ervan.

“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 en e-fuels bieden een uitweg zolang de gehele keten de benodigde stappen zet en de productie en investeringen in de bijbehorende infrastructuur verhogen", stelt Richard Smokers van TNO, een van de auteurs van het whitepaper.

E-fuels verschillen voor zwaar wegtransport, scheepvaart en luchtvaart

In het onderzoek is vanuit gebruikersperspectief gekeken naar de mogelijkheden van groene waterstof, en de e-fuels e-methanol, e-diesel, e-ammoniak, e-LNG en e-kerosine. Deze e-fuels hebben, net als groene waterstof, nauwelijks uitstoot omdat ze worden geproduceerd met elektriciteit uit duurzame bronnen en circulaire koolstofdioxide.

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 beter geschikt, vanwege hun hoge energiedichtheid waardoor kleinere goedkopere tanks nodig zijn. Ook zal het gebruik van waterstof waarschijnlijk duurder zijn dan synthetische methanol, -diesel en -LNG, vanwege hoge kosten voor tankinfrastructuur en voertuigen.

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.

Voor de luchtvaart blijkt e-kerosine de enige haalbare optie. Alle brandstoffen die significant verschillen van kerosine vallen af, omdat ze vanwege 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.

Grootschalige productie en import van duurzame energie

Om de in Nederland benodigde hoeveelheden e-fuels voor zwaar transport te produceren, wordt verwacht dat er meer dan 2000 PJ aan elektriciteit nodig zal zijn en behoorlijk wat ruimte. Martijn de Graaf van VoltaChem licht toe: “Bij concentratie van die activiteiten in Rotterdam, is er 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 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 gehaald worden, moeten er zowel wereldwijd als op EU-, 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 export-strategie”, aldus Richard Smokers.

Vervolgstudie

VoltaChem, TNO en SmartPort zijn nu, samen met de partners, bezig met de voorbereiding van een vervolgstudie, CHAIN. De Graaff licht toe: “In dit project gaan we kijken naar internationale dimensie van de transitie naar e-fuels in de periode 2030-2050 en naar de consequenties daarvan voor grote industriële clusters. Met Rotterdamse havenindustrieel complex als showcase.”

Aernoud Willeumier van Port of Rotterdam, een van de deelnemende partners, vult aan: “De conclusies van dit eerste onderzoek bieden een goed beeld van de consequenties van een klimaatneutrale transportsector voor de zowel de industrie in Rotterdam als ook de verschillende bedrijven die een rol spelen in de transportketens via de haven van Rotterdam. Hiermee worden tevens de kansen en bedreigingen voor de haven van Rotterdam op de kaart gezet. Dit is uiteraard van groot belang voor het Havenbedrijf Rotterdam. Vanuit deze samenwerking kan nu ook internationaal de transitie naar e-fuels worden onderzocht in het vervolgproject CHAIN. We kijken uit naar de resultaten daarvan.”

Download hier het whitepaper 'E-fuels: towards a more sustainable future for truck transport, shipping and aviation (pdf)'.

Dit whitepaper is het resultaat van een samenwerkingsproject tussen stakeholders uit de logistieke sector, de industrie en kennisinstituten. De volgende partners namen deel: Deltalinqs Climate Program, DMT Environmental Technology, Expertise- en InnovatieCentrum Binnenvaart, SmartPort, Enviu, Port of Rotterdam, Koninklijke NLR, Maritiem Kennis Centrum, Port of Amsterdam, VIV.

Ben je geïnteresseerd in deelname aan dit vervolgproject? Neem dan contact op met Martijn de Graaff, business en program director bij het shared innovatieprogramma VoltaChem.