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

InMotion wil als eerste E-team aan Le Mans meedoen

InMotion wil als eerste E-team aan Le Mans meedoen

TU/e-team InMotion heeft de mock-up onthuld van de Vision: de elektrische raceauto waarmee ze in 2023 willen deelnemen aan de 24 uur van Le Mans. De auto moet in twee minuten volledig kunnen opladen, iets waar huidige…

Neutrino-experiment ProtoDune ziet eerste deeltjessporen

Neutrino-experiment ProtoDune ziet eerste deeltjessporen

ProtoDune, een kubus gevuld met 565 kubieke meter vloeibaar argon die het prototype vormt voor een toekomstige reuzendetector voor neutrino’s in de VS, heeft zojuist op Cern in Genève zijn eerste deeltjessporen…

Ruud Koornstra op de WoTS: “De energietransitie gaat ons geld opleveren”

Ruud Koornstra op de WoTS: “De energietransitie gaat ons geld opleveren”

Meteen op de eerste dag van de vakbeurs World of Technology and Science (2 t/m 5 oktober in de Jaarbeurs in Utrecht), om 10 uur ’s morgens, spreekt nationale energiecommissaris Ruud Koornstra over de kansen van een…

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

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

13 september 2018, Utrecht

Leiderschapsontwikkeling voor ingenieurs

Voor een succesvolle carrière in de techniek is het steeds belangrijker dat je, naast actuele kennis van...

18 september 2018, Breda

SIL & PL Specialist, machine safety met TÜV persoonscertificaat

Dé 6-daagse opleiding over functionele veiligheid! In deze praktijkgerichte training leren cursisten...

19 september 2018, Eindhoven

Data-analyse en toegepaste statistiek

Data is overal. De kunst is om daaruit belangrijke verbanden en trends te halen.

Meer agendapunten »