Verbrandingsmotor ja – maar CO₂-neutraal

Vereiste voor succes: proceskennis en op maat gemaakte bio-brandstofanalyse. (Afbeelding: MCH Messe Schweiz (Basel) AG)

Vereiste voor succes: proceskennis en op maat gemaakte bio-brandstofanalyse. (Afbeelding: MCH Messe Schweiz (Basel) AG)

Groen en duurzaam en waarschijnlijk minder op olie gebaseerd: zo zullen brandstoffen van de toekomst eruitzien. (Afbeelding: MCH Messe Schweiz (Basel) AG)

Groen en duurzaam en waarschijnlijk minder op olie gebaseerd: zo zullen de brandstoffen van de toekomst eruitzien. (Afbeelding: MCH Messe Schweiz (Basel) AG)

Er is altijd een alternatief: luchtschip of vliegtuig, benzine of kerosine, op aardolie gebaseerde of synthetische biobrandstof. (Afbeelding: Ehrensberger)

Synthetische vloeibare brandstoffen met een gunstige CO2-voetafdruk zouden elektrische en waterstofauto's de loef kunnen afsteken.

De verbrandingsmotor heeft veel pluspunten: hij is al decennia bewezen en wordt steeds beter. Hij kan omgaan met verschillende brandstoffen, zoals de gebruikelijke E10 met bio-ethanol toevoeging en bio-diesel voor tractoren en servicevoertuigen in de bergen. De infrastructuur is er ook al decennia, en waarom zouden niet in plaats van conventioneel benzine, diesel en kerosine ook hun bio-tegenhangers in de tank kunnen gaan?

Een reeks innovaties maakt synthetische vloeibare brandstoffen aantrekkelijk: bijvoorbeeld kan CO2 in een vierstappenproces worden omgezet in benzine, diesel of kerosine («Power-to-X»). Hiervoor is bijna alleen water en elektriciteit uit wind en zon nodig. Moderne technologie van ETH Zürich zorgt voor het «opvangen» van kooldioxide uit de lucht.

Bio-methanol en bio-ethanol zouden in de toekomst uit gas uit de gasfabriek kunnen worden geproduceerd. Soms helpen geoptimaliseerde katalysatoren, soms speciale bacteriën.

Bio-butanol, gewonnen door fermentatie, kan nu beter worden gewonnen uit de reactiebroei. Cruciaal hiervoor zijn nieuwe MOF's (metal-organic frameworks), die door Zwitserse wetenschappers medeontwikkeld zijn (EPFL, Lausanne).

Buiten deze drie alcoholen zou 2,5-dimethylfuran (DMF) een veelbelovende synthetische vloeibare brandstof kunnen vormen. Met een verbeterde reactieleiding met gebruik van een Pd-nanokatalysator kan het nu met goede opbrengst uit biomassa worden geproduceerd. In energiedichtheid ligt DMF zelfs op het niveau van op olie gebaseerde benzine.

Net zoals de infrastructuur voor distributie, is ook de procestechnische knowhow al aanwezig. Bij de moderne productie van biobrandstoffen worden onder andere bekende processen zoals de Fischer-Tropsch-synthese of hydrocracking toegepast.

Bovendien is er voor synthetische vloeibare brandstoffen een gevestigde laboratoriumanalyse beschikbaar. Bijvoorbeeld de recent geoptimaliseerde vlammen-sensortechnologie in elementaire analyse (bepaling van stikstof, zwavel en het katalysatorgift chloor). Deze analytische methode zorgt voor een volledige verbranding van het monster zonder roetvorming en daarmee voor nauwkeurige meetresultaten, zelfs bij extreme en natuurlijk-typische matrices.

Alles over de kansen van synthetische vloeibare biobrandstoffen en over de voorwaarden voor hun succes is te ontdekken voor bezoekers van de Ilmac in Basel tijdens een gerichte rondleiding over deze belangrijke branchebeurs.