EO

Zonnebrandstoffen kunnen in twintig jaar concurrerend zijn

11 juli 2018 om 09:44 uur

Voorspelde 'levelized costs' (in US $ (2015) per kg) tot 2050 voor de productie van hernieuwbare methanol en diesel op basis van leercurven voor de onderliggende technologieën. De horizontale gestippelde 'break-even' lijnen laten de huidige kosten zien voor het produceren van deze brandstoffen op basis van fossiele bronnen. In totaal behelsde de studie zeven productie-routes voor hernieuwbare brandstoffen. Afbeelding: HIMS.

De industriële synthese van de hernieuwbare brandstoffen waterstof, syngas, methanol en diesel kan binnen twee decennia concurrerend zijn. Dit volgt uit een techno-economische analyse van onderzoekers van het onderzoekszwaartepunt Sustainable Chemistry van de Universiteit van Amsterdam en het ECN part of TNO .


Op basis van water en kooldioxide en aangedreven met zonne-energie zijn zonnebrandstoffen (solar fuels) te produceren die de huidige brandstoffen kunnen vervangen. De hernieuwbare brandstoffen zijn niet alleen toepasbaar als energiedrager voor de transportsector, maar ook als potentieel opslagmedium voor de elektriciteitsector. Daarnaast kunnen ze 'groene' bouwstenen opleveren voor de chemische industrie.

 

Snelle kostenbesparingen en hoog rendement

Onderzoekers Remko Detz, Joost Reek en Bob van der Zwaan analyseerden meerdere technologieën die nodig zijn voor de productie van hernieuwbare waterstof, syngas, methanol en diesel. Door leercurven toe te passen die samenhangen met afzonderlijke componenten van de productietechnologie, projecteerden ze de afname in de benodigde investeringen en productiekosten. Als ze een optimistisch scenario hanteren, komen de onderzoekers tot de voorspelling dat alle vier de hernieuwbare brandstoffen tussen 2025 en 2050 concurrerend kunnen zijn met hun fossiele tegenhangers.

 

Elektrolyse en Fischer-Tropsch

Waterstofproductie via elektrolyse en dieselproductie met Fischer-Tropsch-synthese kunnen zelfs in een meer conservatief scenario vóór 2040 kostendekkend worden. Beide processen maken gebruik van vast-oxide elektrolyse, die volgens de onderzoekers tot snelle kostenbesparingen en een hoog rendement zal leiden. "Volgens ons is vast-oxide elektrolyse een early winner", aldus Detz. "Maar om het potentieel van die technologie te realiseren, is het van belang huidige systemen met een typische grootte van 150 kW op te schalen naar het megawatt-niveau."

 

Investeren en al doende leren

Of de hernieuwbare brandstoffen echt concurrerend worden, hangt van veel factoren af, zoals geïnstalleerde capaciteit, belastingen, subsidies en ander beleid, en de prijs van CO2. "Maar onze resultaten laten zien dat de kosten de komende decennia aanzienlijk kunnen dalen", aldus Detz, die stelt dat het van groot belang is om te investeren in onderzoek in deze technologieën en zo doende te leren. "Maatregelen die de schaalbaarheid, efficiëntie, integratie en betaalbaarheid van de benodigde componenten verbeteren, zijn allemaal van belang voor een succesvolle grootschalige toepassing."

 

Nieuwe benaderingen voor kunstmatige fotosynthese

De studie richtte zich op vier veel voorkomende brandstoffen (waterstof, syngas, methanol en diesel), omdat deze relatief gemakkelijk in duurzame energieroutes zijn te integreren. De onderzoekers bestudeerden zeven productie-routes, waarvan vier voor waterstof. Daarbij is sprake van een hoge mate van technology readiness: de belofte van relatief eenvoudige productie. Detz: "Het is zeker de moeite waard nieuwe benaderingen voor kunstmatige fotosynthese te ontwikkelen. Hierbij zal sprake zijn van een steile leercurve en dus een snelle kostenbesparing. Zo zou een conversiesysteem waarin lichtopname, ladingsscheiding en katalyse volledig geïntegreerd zijn, in één stap de gewenste hernieuwbare brandstof kunnen opleveren. Zo'n aanpak heeft de potentie om de investeringskosten aanzienlijk te verlagen. Dit was immers ook het geval bij vergelijkbare geïntegreerde systemen, zoals zonnecellen voor de productie van elektriciteit."
 

Gerelateerd nieuws

Onzichtbaar voor de radar

Onzichtbaar voor de radar

Onderzoekers hebben een manier gevonden dingen onzichtbaar te maken voor radar. Ze vangen de geluidsgolven op en zetten ze door.

Team Delft wint Design Award Shell Eco-marathon

Team Delft wint Design Award Shell Eco-marathon

Het Eco-Runner Team Delft van TU Delft heeft met zijn zelfontwikkelde voertuig tijdens Shell Eco-marathon in Londen de derde plek weten te bemachtigen in de categorie Prototype. Het hyperzuinige, op waterstof rijdende…

Hoofdlijnen Klimaatakkoord gepresenteerd

Klimaatakkoord: industrie gaat CO2 ondergronds opslaan

De industrie moet inzetten op efficiëntere processen en efficiënt gebruik van warmte. Schone stroom vervangt op termijn fossiele brandstof en grondstoffen worden hergebruikt of vervangen door duurzame grondstoffen.…

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV
B&R Industriële Automatisering BV

Perfection in Automation

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Safe PCB Nederland
Safe PCB Nederland

Printplaten/PCB's, prototype en series

Product van de maand

RSS
Nieuw IoT bord met software en TFT

Het nieuwe Arrow ARIS EDGE S3 bord maakt de ontwikkeling van batterij gevoede IoT applicaties met een klein TFT scherm...

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

1 juni 2018, Arnhem

State of Fashion: Searching for the New Luxury

Tentoonstelling over mode, met aandacht voor technologie en snufjes

27 augustus 2018, Amsterdam

EMC Europe

Internationaal symposium over EMC.

Meer agendapunten »