Reportage E-Fuels
De wereldwijde energietransitie is in volle gang: onze huizen moeten anders verwarmd worden, onze stroom moet anders opgewekt worden en onze voertuigen anders aangedreven. Zelfs de elektrische motor klopt nadrukkelijk op de deur. Toch wil dat niet zeggen dat het einde van de verbrandingsmotor nabij is, want ook met ‘schone’ benzine is nog erg veel winst te halen. Ecomaxx-producent GVG praat ons bij.
Om naar de toekomst te kijken, blikken we eerst even terug: al een kleine tien jaar mengen benzinemaatschappijen ethanol door benzine. De veelgebruikte Euro95-benzine bevat tegenwoordig zelfs 10% ethanol, zodat onze natuurlijke voorraden langer toereikend blijven en we minder afhankelijk zullen zijn van oliesjeiks. Vandaar dat deze benzine tegenwoordig meestal E10 heet.
Op zich is dat geen probleem: ethanol is ook een prima brandstof, maar er bleken wel addertjes onder het gras te zitten. Ethanol trekt namelijk water aan en vormt zo een zuur dat bij langere stilstand inwerkt op de binnenkant van de tank en op carburatie of injectie. Na enkele maanden stilstand ontstaat vervuilende afzetting. Bovendien blijken polyester-tanks van klassiekers er slecht tegen te kunnen en laat E10-benzine zich slecht mengen met tweetaktolie. Kortom, E10-benzine doet het misschien wel in je dagelijks gebruikte auto voor woonwerk-verkeer, maar in een (cross-)motor die in de wintermaanden vaak langere tijd stil staat, is het – nog afgezien van de matige prestaties uit deze goedkope benzine – verre van ideaal. Dan zijn de duurdere maar vaak ook slechter verkrijgbare E5-benzine (lees: Superplus 98), of de nog hoogwaardigere (Duitse) premium-benzines een betere keus.
Ruim 10 jaar geleden zagen de Nijmeegse gebroeders Van Gelder met hun al negentig jaar bestaande GVG Oliehandel deze problemen al ontstaan. Als importeur van de Zweedse Aspen alkylaatbenzine hadden ze de oplossing al voorhanden. Peter van Gelder: “Alkylaatbenzine is een hele zuivere, synthetische benzine die via een speciaal proces wordt gewonnen uit butaangas. Door aan dat gas via een ingewikkeld proces onder druk waterstof toe te voegen ontstaat een zeer schone vloeistof die alle eigenschappen van benzine heeft, maar vrijwel geen benzeen, geen tolueen, geen zwavel en geen aromatische koolwaterstoffen bevat. Daardoor zijn de uitlaatgassen van alkylaatbenzine dus vele malen schoner en bevatten ze geen kankerverwekkende stoffen.”
Dat lijkt te mooi om waar te zijn, en je vraagt je af waarom deze schone benzine de normale benzine aan de pomp nog niet heeft verdrongen? Van Gelder: “Tja, dat heeft alles te maken met politieke spelletjes achter de schermen, met de macht van de oliemaatschappijen én met de prijs. Door het duurdere productieproces kost alkylaatbenzine namelijk ruim twee keer zoveel als Euro95, voor de echte bulk is het dus te kostbaar. Wat niet wegneemt dat wij als GVG Oliehandel met onze 35 personeelsleden er jaarlijks inmiddels al wel ongeveer 15 miljoen liter van op de markt brengen; we weten dus waarover we praten!”
Een groot deel van die enorme plas alkylaatbenzine komt momenteel terecht in de zogenaamde ‘tuin- en parksector’. Hoveniers, plantsoenendiensten en bosarbeiders mogen van de ARBO-wet namelijk al jaren geen gewone benzine uit de pomp meer gebruiken in hun grasmaaiers, kettingzagen of bladblazers, omdat de uitlaatgassen van gewone benzine immers giftig en kankerverwekkend zijn. Vandaar dat zij door de ARBO verplicht zijn alkylaatbenzine te gebruiken.
Via de Aspen alkylaatbenzine werd GVG Oliehandel een echte insider als het gaat om ‘schone benzine’. Bovendien zagen de drie Van Gelder-broers als liefhebbers van klassieke auto’s en motoren ook mogelijkheden in hun eigen hobbysfeer. Peter van Gelder: “Alkylaatbenzine heeft in de praktijk naast schone uitlaatgassen nog enkele grote voordelen ten opzichte van gewone pompbenzine. Ten eerste is dat de houdbaarheid. Waar gewone benzine tegenwoordig snel verouderd en het brandstofsysteem vervuild, blijft alkylaatbenzine tot wel drie jaar goed. Bovendien is het verdampingsniveau veel lager en verandert de benzine op zich niet, mocht er al wat verdampen. De samenstelling blijft dus gelijk, zodat de motor er na één jaar nog net zo goed op start als na één dag. Daarom is alkylaatbenzine dus een ideale overwinterbenzine.”
“Het tweede voordeel is dat alkylaatbenzine dus geen alcohol (ethanol) bevat. Het vervuilt tanks en injectoren dus niet, en ook carburateurs en sproeiers worden niet aangetast. En er is nog een groot voordeel: E10-benzine is gemaakt voor automotoren die maximaal zo’n 7.000 toeren draaien en allemaal sensoren bezitten die merken dat een motor niet optimaal loopt en daar ontsteking en inspuittijdstip automatisch op aanpassen. Boven de 5.000 toeren kan Euro95 al ‘mankementen’ gaan vertonen qua verbranding. Het RON-octaangetal is weliswaar 95, maar het MON – zeg maar het octaangetal op realistische hogere toerentallen en volgas-situatie – is slechts 85, waardoor de verbranding eerder ongecontroleerd verloopt, zeker in hoogtoerige motorblokken. Daarvoor is E10-benzine gewoon niet de beste brandstof. Ecomaxx alkylaatbenzine heeft een RON-octaangetal van 98, maar door zijn zuiverheid is het MON minimaal 92 en dus veel beter geschikt voor sportieve motorblokken. Dat is zelfs hoger dan een E5 98 superplus benzine, die een MON-octaan heeft van 88…”
Toch bleek het gebruik van pure Aspen alkylaatbenzine in motorfietsen en klassieke auto’s in de praktijk geen onverdeeld succes. Er kwamen opeens andere problemen om de hoek kijken. Van Gelder: “Klopt, daar moeten we ook eerlijk over zijn. Het bleek in de praktijk dat voertuigen na een leven lang op gewone benzine te hebben gereden op Aspen last kregen van brandstoflekkage. Wat bleek? Gewone benzine veroorzaakt in de loop der jaren ‘rubberzwel’, waarbij O-ringen, pakkingen en leidingen tot wel 15% uitzetten. Op zich is dat geen probleem, totdat je dus overschakelt op alkylaatbenzine en alle rubberdelen weer krimpen tot hun oorspronkelijke formaat, en dan dus niet meer goed afdichten of goed vastgeklemd worden door een slangklem. Eigenlijk vormden die problemen de start van ons eigen benzinemerk Ecomaxx, want we hebben hier in Nijmegen de alkylaatbenzine doorontwikkeld en hem meer geschikt gemaakt voor bijvoorbeeld motorblokken in crossers en sportmotoren. Daarvoor gelden immers heel andere eisen dan voor de motor van je grasmaaier!”
Bij de Ecomaxx-doorontwikkeling van alkylaatbenzine werd in eerste instantie de inwerking op rubbers in het brandstofsysteem aangepakt. Bovendien kon de benzine nu opeens gerichter ontwikkeld worden voor het gebruikersdoel, dus specifiek voor bijvoorbeeld een crossmotor, een boot of een classic car. Ook werd Ecomaxx-benzine leverbaar als kant-en-klare tweetaktbenzine, waarin al tweetaktolie gemengd was in vier verschillende mengverhoudingen (1 op 100, 1 op 55, 1 op 40 en 1 op 33). Zo zijn er inmiddels negen verschillende Ecomaxx-alkylaatbenzines verkrijgbaar, waarbij veel kennis werd opgedaan in het eigen Ecomaxx-motocrossteam. In 2019 werd Mike Kras zelfs Europees Kampioen op een KTM-tweetakt met Ecomaxx-benzine.
Peter van Gelder: “Toen het idee van onze eigen Ecomaxx-benzine ontstond, merkten we al direct dat elke gebruikersgroep zijn eigen specifieke eisen stelt aan de brandstof. De wedstrijdrijder wil natuurlijk maar één ding, en dat is dat zijn motor goed presteert en sneller is dan die van zijn concurrent. Een benzine die fikse verbrandingsklappen geeft en niet snel pingelt is dan een must. Specifieke op crossgebied zijn we ook gaan samenwerken met bijvoorbeeld VHM, die nu voor veel tweetakten een speciale Ecomaxx-cilinderkop leveren, plus een Ecomaxx-uitlaat. Bovendien blijkt deze benzine veel schoner te verbranden, waardoor je motor inwendig mooi schoon blijft en er geen koolresten op de zuigerbodem of bij het uitlaatpoortsysteem vastkoeken. Maar voor een sloep of een klassieke auto gelden weer hele andere eisen. Die varen vaak in een drukke gracht of rijden veel in optochten of defilés en willen vooral een schone, reukloze verbranding. Ook daarvoor hebben we een specifieke benzine. De naam Ecomaxx hebben we hier trouwens in eigen huis bedacht: het gaat immers om ecologisch verantwoorde benzine die maximale prestaties uit een motorblok haalt!”
De visie van Peter van Gelder doet je in elk geval beseffen dat de verbrandingsmotor gezien alle aandacht voor elektrische auto’s en motoren op dit moment misschien wel met 1-0 achterstaat in de hele energietransitie, maar dat hij nog lang niet ‘dood-en-begraven’ is. Er is bij normale verbrandingsmotoren immers ook nog heel veel winst te behalen met het tanken van ‘schone benzine’, waardoor de uitlaatgassen een flink stuk schoner worden. Van Gelder: “Natuurlijk is de transitie ingezet, maar dat wil niet zeggen dat de verbrandingsmotor van vandaag op morgen helemaal verdwijnt. Er zijn op dit moment alleen al bijna 800.000 motorfietsen in Nederland met een verbrandingsmotor, en in heel Europa zelfs 39 miljoen. Die blijven natuurlijk gewoon bestaan.
Hetzelfde geldt voor miljoenen auto’s, vrachtwagens, tractoren en boten. Zonder belastingvoordelen had de doorbraak van elektrische auto’s veel langer op zich laten wachten, maar het neemt niet weg dat wij schone benzine moeten omarmen om ook in de toekomst met een verbrandingsmotor te kunnen blijven rijden. Daarmee is nog heel veel winst te behalen. Wij werken daarvoor nauw samen met de Zweedse Aspen Lantmannen Group, dat onlangs het Engelse Coryton overnam. Dat is een researchbedrijf dat zich richt op brandstoffen en onder meer F1-benzine ontwikkeld. Door samen op te trekken willen we de stap naar E-Fuel zetten, de benzine van de toekomst en de heilige graal om verbrandingsmotoren te kunnen blijven gebruiken. Op zich is E-Fuel niets nieuws, het is synthetische benzine die wordt gemaakt via elektrolyse. In de Tweede Wereldoorlog produceerden de Duitsers al miljoenen liters E-Fuel voor hun Messerschmitt-vliegtuigen, al kostte dat een vermogen destijds. Aspen- en Ecomaxx-benzines zijn al voor 85% ‘E-Fuel-ready’, we werken alleen nog aan de basisgrondstof voor we van zuivere E-Fuel mogen spreken.”
Iedere benzine is een verbinding tussen koolstof (C) en waterstof (H). E-Fuel is een op benzine lijkende brandstof die wordt gemaakt via de al in de jaren ’20 ontwikkelde Fischer-Tropsch-Synthese, waarbij de koolstof uit de lucht wordt gehaald en de waterstof uit water. Dit proces kost echter enorm veel energie. Om schone E-Fuel te produceren moeten koolstof en waterstof worden vrijgemaakt uit lucht en water door energie uit zonlicht, windkracht of kernenergie. Van Gelder: “En daar zit op dit moment de crux. Dde productiekosten zijn momenteel nog 8 à 10 keer zo hoog als van gewone benzine, juist omdat er meer energie ingestopt moet worden dan dat je er uiteindelijk uithaalt in de vorm van ‘benzine’. Maar er wordt al enorm veel aan de ontwikkeling van E-Fuel gedaan, zodat de productie zal verbeteren en goedkoper zal worden. Het grootste voordeel is dat het gewoon één op één in de huidige verbrandingsmotoren gebruikt kan worden, die zonder verdere technische aanpassing daarmee opeens ‘schoon’ worden. De MotoGP en Formule 1 gaan er in de toekomst op rijden, en Porsche bouwt op dit moment samen met Siemens zelfs een eigen fabriek in Zuid-Amerika, zodat bezitters van klassieke Porsches in de toekomst met deze Porsche E-Fuel kunnen rijden. Vijftig windmolens gaan daar de stroom voor de productie van 55 miljoen liter E-Fuel per jaar opwekken!”
Verder test ook het Repsol-Honda-trialteam momenteel al met ‘hernieuwbare’ brandstof. Toni Bou en Gabriel Marcelli maken onderdeel uit van het ontwikkelingsproject van het Spaanse Repsol Innovation Center om met deze nieuwe benzine de CO2-uitstoot van hun motoren tot 90% te verminderen. Verder reed Marc Marquez al met de nieuwe brandstof in zijn MotoGP-racer en startte de Spaanse Dakar-rijder Isidre Esteve in de 2023-editie als test al met een Repsol-brandstof die voor 75% duurzaam was. Repsol wil in 2023 in Cartagena een eerste fabriek voor geavanceerde synthetische brandstoffen opstarten.
Betekent dit dat E-Fuel daarmee een concurrent wordt van elektrisch rijden? Van Gelder: “Nee, dat zie ik niet gebeuren. Voor 100 kilometer elektrisch rijden in een auto is 18 kWh stroom nodig. Om waterstof te maken om met diezelfde auto 100 kilometer te rijden is momenteel nog 54 kWh aan energie nodig, en voor E-Fuel maar liefst 115 kWh!
Maar E-Fuel kunnen we slim gaan gebruiken als een soort opslagmiddel van zonne- en windenergie. Stroom die met zonnepanelen of windmolenparken wordt geproduceerd en overtollig is, kan juist perfect gebruikt worden voor E-Fuel-productie. Een liter E-Fuel bevat immers veel meer energie dan een accu met dezelfde afmeting. Bovendien kun je het makkelijk vervoeren en is het direct inzetbaar als motorbrandstof. De EU wil de verbrandingsmotor per 2035 verbieden, de verwachting is dat er dus komende jaren hard gewerkt gaat worden aan alternatieven zoals E-Fuel. Al zal het wel een utopie blijven dat dit ooit net zo goedkoop zal worden als de huidige uit aardolie gewonnen benzine of diesel. Maar het goede nieuws is dat er achter de schermen keihard gewerkt wordt aan alternatieven, waardoor we ook in de toekomst met onze huidige motoren en auto’s kunnen blijven rijden.”
