Diesel uit water & CO2

NIEUWS - Het Duitse bedrijf Sunfire (i.s.m. Audi) is erin geslaagd om met behulp van elektriciteit diesel te maken uit CO2 en water. Er vanuit gaande dat het productieproces ergens in de toekomst economisch rendabel is te maken, heeft deze e-diesel een aantal voordelen ten opzichte van conventionele diesel:

  • De e-diesel stoot minder schadelijke stoffen uit.
  • De noodzaak tot het oppompen van ruwe olie, fracking en teerzand ontginning wordt minder.
  • De diesel kan relatief dicht bij de plaats waar het nodig is, worden geproduceerd.Minder transportkosten dus.
  • De afhankelijkheid van import van olie en gas uit landen met wat minder frisse regimes wordt daardoor wellicht ook minder.
  • Het productieproces is dynamisch en kan daardoor makkelijk inspringen op overcapaciteit van groene stroom.

Als dit inderdaad economisch rendabel is te maken, dan kan het wel eens een innovatie zijn die de energiemarkt behoorlijk opschudt.

Open waanlink

  1. 1

    Walhout:

    Het Duitse bedrijf Sunfire (i.s.m. Audi) is erin geslaagd om met behulp van elektriciteit diesel te maken uit CO2 en water.

    Dat is op zich niet heel bijzonder.

    Er vanuit gaande dat het productieproces ergens in de toekomst economisch rendabel is te maken,

    En hier is skepsis op zijn plaats. Vergelijkbare ontwikkelingen zijn nl. al langer aan de gang maar tot commercieel succes heeft het naar mijn weten nog nergens geleid.

    Twee voorbeelden:
    2008 Amerika: https://www.youtube.com/watch?v=GJ5mpQqmZaM
    2012 Engeland: http://www.independent.co.uk/news/uk/home-news/exclusive-pioneering-scientists-turn-fresh-air-into-petrol-in-massive-boost-in-fight-against-energy-crisis-8217382.html

    De benodigde scheikunde is het probleem niet. Diesel en benzine zijn mengsels van koolwaterstoffen. Koolwaterstoffen bestaan uit koolstof en waterstof. Beide elementen zijn in enorme hoeveelheden om ons heen aanwezig. Probleem is (zoals altijd) dat de benodigde processen nogal wat energie kosten.

  2. 2

    Tja, een soort waterpoeder uitvinding lijkt me. Handig voor in de woestijn. Beetje H2O toevoegen en je hebt een glaasje Spa.

  3. 5

    Leuk dat erover gerapporteerd wordt, maar zoals #1 zegt: het is niet nieuw. Eind 2013, begin 2014 had het Amerikaanse Ministerie van Defensie al gezegd jet fuel te kunnen maken vanuit (of beter: via) zeewater, waarbij het ook met een testmodelletje aangaf dat ermee gevlogen kon worden. De energie hiervoor zou afkomstig zijn van kernenergie (van de vliegdekschepen), die anders verspild zou worden of suboptimaal gebruikt zouden worden.

    Nu is jet fuel doorgaans kerosine, waarbij verbindingen van 5 tot 16 koolstofatomen (C5-C16) aanwezig zijn. Diesel is C8-C21 en benzine is C4-C12. Er is dus veel overlap tussen diesel en jet fuel. Het voordeel van het synthetisch maken van brandstof is dat het aantal ongewenste producten lager is. Het proces waarvan gebruikt wordt gemaakt, heet het Fischer-Tropsch-proces, en is al vrij lang bekend. Het levert alkanen, alkenen en alcoholen op. Dat verbrandt allemaal vrij goed. Bij het oppompen van olie en het zuiveren ervan, zitten er ook andere stoffen in, zoals cycloalkanen en benzeen(ringverbindingen), die een stuk slechter en onvollediger verbranden en ook nare afvalstoffen hebben. Daarnaast bevatten fossiele brandstoffen ook delen met verbindingen met andere atomen, zoals met zwavel (S), waardoor er ook nare afvalproducten kunnen ontstaan (SO2, wat met H2O zwaveligzuur, H2SO3 wordt, of zwavelzuur via 2SO2+O2+2HO = 2H2SO4).

    De onzuiverheden zijn ook terug te zien in de brandstof: synfuel is goed doorzichtig, petrochemische brandstoffen hebben een gelig kleurtje.

    @4

    No need for mineral oil: e-diesel made from water, CO2 and green power

    De bron van de groene energie staat er niet bij, maar wel de bron van de CO2:

    The CO2 used is currently supplied by a biogas facility.

    Wat haast doet vermoeden dat ook de energie daarvandaan zou komen. Je wantrouwen is natuurlijk wel enigszins terecht, maar het zou dan alsnog makkelijker zijn om de kolen of het gas naar benzine/diesel/kerosine om te zetten, dan CO2.

    @1

    Probleem is (zoals altijd) dat de benodigde processen nogal wat energie kosten.

    En het aantal tussenstappen. Hoe meer stappen, hoe minder je overhoudt, en hoe meer energie onderweg verloren gaat.

  4. 6

    @5

    Wat haast doet vermoeden dat ook de energie daarvandaan zou komen.

    Dat lijkt me niet; een biogasinstallatie produceert al koolwaterstoffen. Die weer verbranden om er dan nog een keer koolwaterstoffen van te maken zou nonsens zijn (zoals je ook al aangeeft). Waarschijnlijk is die biogasinstallatie gewoon toevallig de dichtstbijzijnde CO2-producent; CO2 is een gangbaar bijproduct van biogasproductie.

    @4

    En hoe wordt de benodigde elektriciteit dan weer geproduceerd? Met kolen- of gasgestookte centrales

    Dat maakt toch niet heel veel uit? Essentieel in deze is dat het proces op elektriciteit draait en dus in ieder geval met duurzame energie kan draaien. Los daarvan zou eerst koolwaterstoffen verbranden om er vervolgens koolwaterstoffen van te maken wel heel erg onzinnig zijn.

    further adding to the green impacts of the process, some of the CO2 is captured directly from the ambient air, taking the greenhouse gas out of the atmosphere.

    Ik ben zeer benieuwd hoe (in)efficiënt dit proces is – ondanks onze verwoede pogingen er meer bij te pompen zit er maar erg weinig CO2 in de atmosfeer. Ik kan me maar moeilijk voorstellen dat dit op een efficiëntie wijze kan worden geëxtraheerd – meeliften op installaties die het toch al moeten doen zoals de CO2-scrubber in een biogasfaciliteit is natuurlijk veel efficiënter.

    Dat toont meteen een interessant aspect van deze technologie aan: het zorgt in potentie voor een veel grotere markt voor CO2 en zou daarmee voor een boost kunnen zijn voor het afvangen van CO2, helemaal als CO2 uitstootrechten eens een keer serieus omhoog gaan (maar dat gaat niet gebeuren dankzij Kyoto – fuck you Kyoto). Natuurlijk zal het direct toepassen van elektriciteit (bijvoorbeeld in je elektrische auto op accu’s) altijd efficiënter en dus goedkoper zijn dan deze conversie naar biodiesel, maar gecombineerd met het afvangen van CO2-uitstoot is het desondanks erg interessant – hoewel niet energie-efficiënt is het wellicht wel “klimaat-efficiënt”. Voor vliegtuigen – waarvoor nog geen duidelijk elektrisch alternatief bestaat – is een dergelijke aanpak voorlopig sowieso de enige realistische niet-fossiele route.

    Ik kan me bovendien voorstellen dat een combinatie met syngas of biogas – voor de hand ligt. Je kunt dan de krachten bundelen – hier doet men dat al door gebruik te maken van de CO2-scrubber van de biogasinstallatie, maar je kunt die stap wellicht overslaan en het biogas als geheel kraken (CO2->CO) en daar de waterstof bijvoegen. De CO2-scrubber kan dan worden overgeslagen. Op dat gebied is ook allerlei innovatie gaande – zie bijvoorbeeld dit: http://www.npowetenschap.nl/nieuws/artikelen/2013/november/CO2–wat-moeten-we-ermee-.html

  5. 7

    Zoals anderen al opmerken is het maken niet heel nieuw. Maar waarom zou je dit überhaupt willen? Een betere drager dan pure waterstof: dat snap ik. Maar waarom verbranden in een vreselijk inefficiënte verbrandingsmotor? Maak dan een drager die eenvoudig te gebruiken is in een brandstofcel, en drijf je wagens elektrisch aan.

  6. 9

    @7 (1) Transitie. (2) Straalmotoren. (3) Simpelweg om een grotere markt te creëren voor het afvangen van CO2. (4) Om andere koolwaterstof producten dan brandstof van te maken.

    Met name (2) zal nog wel even nodig blijven. (4) lijkt me een vereiste om fossiel af te schaffen.

  7. 10

    @ 7 Andre Somers. Juist opgemerkt.
    Het bedrijf Sunfire is in 2013 gefuseerd met Staxera GmbH.
    Staxera maakt brandstofcellen.
    Het idee is niet alleen voor transport of een alternatief voor CCS te zijn maar ook voor energie van huizen gebruik te maken van de technologie. Sunfire werkt bv ook samen met Vaillant.

  8. 11

    @0: “De e-diesel stoot minder schadelijke stoffen uit.
    – Schadelijke stoffen zijn afhankelijk van de verbrandingswijze niet van de productiewijze
    @0: “Minder transportkosten”
    – is dat een groot probleem bij leidingtransport?
    @0: “productieproces kan inspringen op overcapaciteit van groene stroom.”
    – is er dan genoeg overproduktie?

    Diesel wordt in toenemende mate benut voor stroomproductie, een e-motor is immers heel efficiënt.
    Een bizarre kringloop – stroom, diesel, stroom.

  9. 12

    @6

    Ik ben zeer benieuwd hoe (in)efficiënt dit proces is – ondanks onze verwoede pogingen er meer bij te pompen zit er maar erg weinig CO2 in de atmosfeer.

    Best inefficiënt. Ik heb in #5 al genoemd dat het USDoD het via zeewater doet. Dat doen ze omdat in een evenwichtssituatie de concentratie CO2 (bron) 140 keer hoger is in water dan in de lucht. Over dat laatste bericht sargasso ook, volgens mij nu zo’n 400 ppm (parts per million). En aangezien de hele zee grosso modo in evenwicht is met de lucht erboven, vormt de zee een mooie ‘natuurlijke’ en rijke buffer. Desalniettemin: als je aan bronnen van puurdere CO2 kan komen (zoals zo’n scrubber, maar ook de uitlaat van een krachtcentrale), dan is dat natuurlijk veel handiger.

    @7 Ik heb het altijd voor mezelf als zo uitgelegd: investeren in geheel nieuwe infrastructuur is erg duur en betaalt zich pas veel later terug. Bestaande infrastructuur ‘beetje bij beetje’ upgraden is veel handiger, maar dan moet het wel technisch mogelijk zijn. Wegen waren modder- en zandwegen, daarna grindwegen, daarna bestraat, daarna geasfalteerd, daar was het mogelijk. Waar het moeilijk mogelijk is, zie je bijvoorbeeld bij aardgas: het moet binnen bepaalde grenzen van een samenstelling vallen, wil je het door het gasnet kunnen pompen. (Anders brandt het niet goed bij de pit.) Bij olie door pijpleidingen vervangen door waterstofgas zul je ook problemen hebben: andere druk, andere temperatuur, verschillende expansiecoëfficiënten, verschillende drukvallen.

    Daarnaast ook het bootstrap-probleem: stel je wilt waterstof als autobrandstof aanprijzen. Wie gaat een waterstofauto rijden, als je nergens kan bijtanken? En welke pomphouder gaat er nou waterstofgas aanbieden als niemand met een waterstofauto rijdt? Tesla heeft dit opgelost, door er genoeg moeite voor te doen en er geld tegenaan te gooien. Het gaat ervanuit dat je voor het meeste gebruik thuis oplaadt. Voor lange trippen heeft het speciale laadstations op minder dan de actieradius van de auto, waar je binnen een half uur je auto op kunt laden. (Zeg maar de oude verversingsstations voor locomotieven, of wisselposten voor vervoer met paard.) Bij aankoop van een Tesla is energie laden (en de energie zelf, dus) bij deze laadstations inbegrepen!

    Het is daarnaast moeilijk om een auto met alternatieve brandstof op de markt te brengen. Elektrische auto’s bestaan al 40 jaar, de Ford-T kon ook op ethanol rijden, in de oorlog reden er ook auto’s/vrachtwagentjes op biobrandstof, en tijdens de economische boycot tijdens de Apartheid, werd autobrandstof gemaakt van kolen. Geen van deze alternatieven is erg populair geworden. Te veel macht van de grote autofabrikanten? Of van de oliemaatschappijen?

    @11

    Schadelijke stoffen zijn afhankelijk van de verbrandingswijze niet van de productiewijze

    Ja, maar… Schadelijke stoffen hangen ook af van de puurheid van bepaalde stoffen. En die puurheid hangt wél af van de productiewijze.

    is [Minder transportkosten] dat een groot probleem bij leidingtransport?

    Ik vind wel wat literatuur over transportkosten van olie, maar die focussen zich voornamelijk op transport via de zee. In leidingen moet steeds een bepaalde drukval zijn, wil de vloeistof goed door stromen. Voor die drukval zijn pompen nodig, die energie nodig hebben om te draaien, en onderhouden moeten worden. Kennelijk beslaan de (totale) transportkosten zo’n 5% tot 10% van de totale prijs van olie.

    is er dan genoeg overproduktie [van groene stroom]?

    Nee. Maar het is enerzijds wel waar: overproductie van energie kan omgezet worden in een hoogenergetisch medium. Het probleem met groene stroom (en kernstroom) is vaak dat het moeilijk opgeslagen kan worden en gebruikt moet worden wanneer het geproduceerd wordt. Voorstanders van bruine energie grijpen dit feit ook als argument aan: in plaats van dat groene energie extra energie oplevert, levert het vooral meer problemen op, omdat, afhankelijk van de aanbod van groene energie, kolen- en gascentrales snel minder of meer moeten produceren, dat levert ‘netproblemen’ op.

  10. 13

    @12: Eens met de rest van je betoog, maar dit:

    Elektrische auto’s bestaan al 40 jaar,

    Tel daar gerust 80 jaar bij op. Eind negentiende eeuw werd er al elektrisch gereden, rond ca. 1915 waren elektrische auto’s al best praktisch en populair.

    [img]http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/45/1915_Detroit_Electric.jpg/583px-1915_Detroit_Electric.jpg[/img]

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

| Registreren