Fischer-Tropschbrandstoffen
Van Wikipedia
Fischer-Tropschbrandstoffen vormen een mogelijk alternatief voor aardolie.
Inhoud |
[bewerk] Beschrijving
In de jaren '20 van de vorige eeuw ontwierpen de Duitse geleerden Fischer en Tropsch een procédé om een gasmengsel van koolstofmonoxide en waterstof om te zetten in vloeibare brandstoffen. Zij gebruikten hiervoor een katalysator op basis van ijzer. Het eindproduct bevat drie vierde diesel; de rest is vooral nafta en een kleine hoeveelheid LPG.
Het gasmengsel van CO en waterstof wordt verkregen door eender welke koolstofhoudende brandstof zuurstofarm te verbranden (partiële oxidatie) en vervolgens te laten reageren met stoom en te zuiveren. Dit proces wordt wel reforming genoemd.
[bewerk] Geschiedenis
Nazi-Duitsland paste dit procédé op grote schaal toe tijdens de Tweede Wereldoorlog. Daarna was het Zuid-Afrikaanse Apartheidsregime de belangrijkste producent van Fischer-Tropschbrandstoffen. Na de oliecrisis van 1973 was er in de industrielanden veel interesse maar dit viel enigszins stil in de jaren tachtig. Begin jaren negentig begon de commerciële productie van Fischer-Tropschbrandstoffen uit aardgas, vooral om een schonere diesel te bekomen.
[bewerk] Huidige stand (2006)
[bewerk] Steenkool (Coal-to-Liquids of CTL)
De Zuid-Afrikaanse maatschappij SASOL is met 160.000 vaten/dag nog veruit de grootste producent. Geplande projecten, met China op kop, kunnen binnen enkele jaren meer dan één miljoen vaten per dag leveren. Ter vergelijking: de aardolieproductie is ongeveer 85 miljoen vaten. Door het grote energieverbruik tijdens de productie veroorzaken CTL-brandstoffen beduidend meer broeikasgassen dan conventionele olieproducten.
Kostprijs van de synthetische olie wordt geschat op 20-40 USD/vat.
[bewerk] Aardgas (Gas-to-Liquids of GTL)
Installaties in Maleisië en Zuid-Afrika produceren momenteel 50.000 vaten per dag. In Qatar wordt sinds juni 2006 34.000 vaten/dag geproduceerd. In datzelfde land zijn verschillende grote projecten in de uitvoerings- of planningsfase.
Aardgas kan ook zonder wijziging als motorbrandstof gebruikt worden. Het energieverbruik bij de productie van GTL moet dan afgewogen worden tegen het energieverbruik bij het transport van aardgas, en de hoge kosten van aardgasinstallaties in voertuigen. Het Fischer-Tropsch procédé is zeker interessant voor kleine aardgasreserves, waar de kosten van pijpleidingen te hoog zijn. De firma Syntroleum specialiseert zich in kleine, mobiele installaties.
[bewerk] Biomassa (biomass-to-liquids of BTL)
In Duitsland loopt momenteel een project voor 10.000 vaten per dag. Ten opzichte van klassieke biobrandstoffen als biodiesel of ethanol haalt dit procédé een hogere opbrengst en laat een grotere keuze aan gewassen toe.
[bewerk] Verwante technologieën
- Bergius-procédé: hierbij wordt steenkool omgezet in vloeibare brandstof met toevoeging van waterstof. Is alleen geschikt voor bruinkool en jonge steenkool.
- Karrick-procédé: distillatie van teer uit steenkool door verhitting tot 750 °C. De teer wordt verwerkt tot lichtere brandstoffen.
- DME-synthese: hierbij is het eindproduct DME (dimethylether), een gas dat uitstekend geschikt is voor dieselmotoren. Nog geen grootschalige toepassing. In China is in 2006 begonnen met de bouw van een fabriek met een capaciteit van 3 miljoen ton/jaar.
- Methanol-synthese: de productie van methanol uit aardgas overtreft die van Fischer-Tropsch brandstoffen. Methanol wordt echter momenteel niet toegepast als motorbrandstof. Voordelen als brandstof: hoog octaangetal, zuivere verbranding. Nadelen: methanol is corrosief en giftig. Het wordt wel op grote schaal gebruikt voor de productie van het klopwerende additief MTBE.
- Voor biomassa bestaan er een aantal alternatieven: Zie het artikel over biobrandstof.
