Hoe Porsche met e-fuels de verbrandingsmotor na 2035 in leven wil houden

Aan het einde van de wereld lijkt in eerste instantie niets aan de hand te zijn. In Patagonië, in het zuiden van Chili, laat het weer alle seizoenen op één dag zien, maar de natuur toont zich hier ook van haar mooiste kant. Het dunbevolkte landschap is ruig, maar uitnodigend met zijn groene en bruine pasteltinten. En het ziet er na elke bocht weer anders uit: heldere meren en wilde watervallen worden afgewisseld door tafelbergen en vlakke steppen. Bovendien treffen we er bijzondere dieren aan, waarvan we soms niet eens weten wat het zijn: emoe-achtige nandoes pikken langs de weg naar voedsel, de aan de alpaca verwante guanaco’s lopen over de weg en de Andes-condor bekijkt alle schoonheid van bovenaf. Wie hier rondrijdt, twijfelt er niet aan dat de bescherming van het milieu bijzonder belangrijk is. Zelfs hier zijn de gevolgen van de klimaatcrisis echter al zichtbaar: slechts één flamingo vist naar voedsel in het weinige water dat het opgedroogde bergmeer nog bevat, terwijl er eigenlijk hele hordes zouden moeten zijn.

Elektrische auto als redder gezien
De elektrische auto wordt verondersteld een redder te zijn in de strijd tegen klimaatverandering, tegen CO2-emissie en de opwarming van de aarde. De EU is daar zo van overtuigd dat er vanaf 2035 volgens de huidige plannen alleen nog maar elektrische auto’s en auto’s met waterstoftechnologie op kenteken mogen worden gezet. Een nobel doel, maar de zogeheten e-mobiliteit laat nog veel vragen onbeantwoord. Is er genoeg groene stroom om met z’n allen zonder problemen te kunnen autorijden? Hoe komt de benodigde energie in de auto’s terecht? Blijft autorijden nog een beetje betaalbaar? Hoeveel invloed zal de productie van elektromotoren en accu’s op het milieu hebben? De antwoorden op deze vragen moeten de komende jaren nog allemaal worden gevonden. Zelfs als de meeste nieuwe voertuigen in de toekomst elektrisch zullen zijn, is het nog steeds de vraag wat er moet gebeuren met de circa 1,3 miljard auto’s met verbrandingsmotoren die er momenteel wereldwijd rondrijden. Zoals de zaken er nu voorstaan, zijn ze vooral één ding: een probleem. Ze hebben namelijk continu nieuwe brandstof en olie nodig, die we uit de grond halen, en ze blazen vooral steeds weer nieuwe CO2 de lucht in.

Fabriek voor e-fuel in Chili
Het antwoord op deze vragen zou hier in Chili kunnen worden gevonden. Om precies te zijn in Punta Arenas, direct aan de Straat van Magellaan, die zich door het Latijns-Amerikaanse continent slingert langs talloze eilanden en die ongeveer zeshonderd kilometer lang is. Het bedrijf HIF heeft hier een fabriek voor e-fuel gebouwd. Het is de bedoeling dat verbrandingsmotoren in plaats van een probleem een deel van een oplossing worden, en dat met brandstof die wordt gemaakt met behulp van de wind. Het jonge bedrijf HIF is voor bijna driekwart in handen van de Chileense energieleverancier AME. Porsche heeft een minderheidsaandeel van twaalf procent, maar ook bedrijven als Exxon, Siemens Energy en Gasco zijn erbij betrokken.
Porsche was al enige tijd met alternatieve brandstoffen aan het experimenteren toen in 2018 het contact werd gelegd. In de herfst van 2021 is de eerste spade voor de proeffabriek Haru-Oni de grond in gegaan en eind 2022 is de fabriek officieel in gebruik genomen.

De naam Haru Oni is ontleend aan de inheemse talen Selk’nam en Tehuelche en betekent ‘winderig land’. En inderdaad, zodra we het kleine vliegveld van Punta Arenas naderen, wordt ons vliegtuig flink door elkaar geschud en vlak voordat we landen zwaait het heftig met zijn vleugels.
E-methanol is basis
Het Haru Oni-complex maakt dankbaar gebruik van deze wind, die hier bijna het hele jaar hard waait, om elektriciteit op te wekken. Die elektriciteit is nodig voor elektrolyse, waarbij water wordt gesplitst in zuurstof en waterstof. Dit is eigenlijk het omgekeerde van wat er in een brandstofcel gebeurt. Die zet, bijvoorbeeld in de Toyota Mirai, waterstof om in elektriciteit en water. Deze duurzame geproduceerde waterstof wordt gecombineerd met CO2 om methanol te produceren. Of beter gezegd e-methanol, waarbij de e verwijst naar het feit dat het goedje met elektriciteit wordt geproduceerd. E-methanol is het uitgangsmateriaal, de ‘groene ruwe olie’ zogezegd, waarmee later e-fuels voor auto’s, maar ook e-kerosine voor vliegtuigen, kunnen worden geproduceerd. E-methanol zou zelfs binnen afzienbare tijd kunnen worden gebruikt in de scheepvaart. E-fuels zouden ook een belangrijke grondstof kunnen worden voor de chemische industrie.
Methanol-to-Gasoline
Er zijn nog wel een paar stappen nodig voordat de brandstof in auto’s kan worden gebruikt. Dat proces luistert naar de naam MtG, wat Methanol-to-Gasoline betekent. Daarbij wordt de methanol omgezet in benzine. Eerst in zware en lichte benzine, daarna wordt het behandeld en opnieuw gemengd tot een 93 octaan brandstof. Dit resulteert na toevoeging van diverse additieven in een brandstof van 97 octaan die voldoet aan de DIN-norm EN 228, net als de reguliere benzine die we nu al tanken. De Haru Oni-fabriek richt zich op de productie van benzine, maar als de processen enigszins worden aangepast, is productie van e-diesel ook geen probleem.

Fin del mundo
Het bewijs dat de e-fuel die in Punta Arenas wordt geproduceerd zonder problemen in elke benzinemotor kan worden verbrand, is uitgevoerd in de kleur Papaya Orange en heeft een vermogen van 571 pk. De Porsche Panamera Turbo S E-Hybrid waarmee we de Ruta del Fin del Mundo volgen, oftewel de weg naar het einde van de wereld, is een paar uur eerder in Haru Oni volgetankt met kunstmatig geproduceerde brandstof.
De elektrische actieradius van ongeveer 50 kilometer was snel opgebruikt tijdens onze rit naar het noorden richting Torres del Paine National Park. Daarna neemt de vier­liter achtcilinder in het vooronder de aandrijving over en loodst die ons rustig brommend door de Andes. Het feit dat hij e-fuel verbrandt in plaats van traditionele benzine op oliebasis (of om precies te zijn een mengsel van de twee, want de tank van de Porsche was niet helemaal leeg bij het tankstation) deert de V8 totaal niet. Dit is precies waar de makers van e-fuels zo trots op zijn: de met behulp van wind, water en CO2 geproduceerde brandstof kan op dezelfde manier worden verwerkt als conventionele benzine en kan er ook gemakkelijk mee worden gemengd. Er zijn geen nieuwe motoren of nieuwe tankstations nodig en je hoeft je geen zorgen te maken over schade aan leidingen, kleppen of injectoren. Het enige verschil is dat de CO2 die uit de uitlaat komt er eerder tijdens het productieproces van de e-methanol aan is toegevoegd. Het is deze cyclus die autorijden mogelijk maakt zonder de wereld te vervuilen met extra fossiele CO2. Het klinkt bijna te mooi om waar te zijn.
E-fuels nog in de kinderschoenen
Inderdaad, de e-fuels-industrie staat nog in de kinderschoenen. Met de Haru Oni-fabriek wil HIF aantonen dat het werkt. De aantallen zijn nog bescheiden: er staat slechts één windturbine met een vermogen van 3,4 megawatt op het terrein van de fabriek, die ook nog niet feilloos werkt en zodoende met moeite de eerste 800 liter voor de kleine Panamera-vloot heeft uitgespuwd. Als de reguliere ingebruikname in het voorjaar achter de rug is, kan de fabriek jaarlijks 350 ton e-methanol en 130.000 liter e-fuel produceren. 

Inzet voor Mobil 1 Supercup
Porsche heeft deze hoeveelheid voor zichzelf veiliggesteld. In eerste instantie voor de raceauto’s die strijden in de Mobil 1 Supercup (verbruik: ongeveer 65.000 liter per jaar) en het eigen Experience Centre. Bovendien zijn de additieven die worden gebruikt om de vereiste brandstofkwaliteit en het benodigde octaangetal te bereiken nu nog van fossiele oorsprong, waardoor de e-fuel die op dit moment geproduceerd wordt slechts voor ongeveer 70 procent CO2-neutraal is; in de toekomst zullen ook deze additieven volledig ‘groen’ zijn. Het is ook nog onduidelijk hoe men op grote schaal aan CO2 kan komen. Het doel is om de koolstofdioxide ter plekke uit de lucht te filteren; hiervoor worden nu verschillende processen getest. Tot die tijd is de CO2 afkomstig uit een nabijgelegen brouwerij, waar het ontstaat bij het gistingsproces; altijd duurzaam dus. HIF heeft er vertrouwen in dat deze uitdagingen kunnen worden opgelost. Momenteel wordt gewerkt aan de bouw van een grote fabriek in Punta Arenas waar nog eens zestig windturbines worden geplaatst. De nieuwe fabriek komt elf kilometer verderop te staan, direct aan het water. Waarom? Ten eerste omdat het water dat nodig is voor de elektrolyse (ongeveer drie liter per liter e-fuel) rechtstreeks uit zee komt; het hoeft alleen maar ontzout te worden, en de windturbines leveren gratis de benodigde elektriciteit. En ten tweede omdat de e-fuel over de hele wereld zal worden getransporteerd.
50 miljoen liter e-fuel
Wat men voor ogen heeft: schepen die worden gevoed door groene e-methanol distribueren de brandstof op klimaatneutrale wijze over de wereld. Een alternatief is om de e-methanol rechtstreeks te verschepen. Het energie-intensieve deel is de elektrolyse en daarom is het winderige Patagonië zo geschikt als locatie voor zo’n fabriek. De verdere verwerking van de methanol zou ook ergens anders kunnen plaatsvinden, vergelijkbaar met de manier waarop ruwe olie tegenwoordig in lokale raffinaderijen wordt verwerkt. Als alles volgens plan verloopt, wordt de nieuwe fabriek in Chili in 2026 in gebruik genomen, om vervolgens jaarlijks 260.000 ton CO2 uit de lucht te filteren en ongeveer 50 miljoen liter e-fuel te produceren. De volgende uitbreidings­fase zou slechts twee jaar later kunnen volgen, waarbij er wordt gesproken over een uitbreiding van de productiecapaciteit naar meer dan 500 miljoen liter per jaar. De zestig windturbines zouden dan moeten worden aangevuld met nog eens zeshonderd exemplaren.
Tegelijk is HIF al van plan om meer e-fuel-fabrieken te bouwen in onder meer Texas en Australië. Samen zouden ze tegen het eind van het jaar bijna 1.500 miljoen liter e-fuel kunnen produceren. Dat lijkt veel, maar het is nog steeds niet genoeg om alle benzineauto’s CO2-neutraal te maken. Zelfs als slechts 800 miljoen van de 1,3 miljard auto’s die naar schatting wereldwijd rondrijden een benzinemotor zouden hebben en elke auto slechts één liter per dag zou verbruiken, zou de voorraad na twee dagen opgebruikt zijn.
Porsche: overheden moeten gebruik stimuleren
We moeten het ook nog even over geld hebben. HIF heeft 74 miljoen Amerikaanse dollar geïnvesteerd in het Haru Oni-complex. Voor de eerste liters e-fuel is nauwelijks een prijs te berekenen, maar één ding is zeker: die prijs moet in de toekomst concurrerend zijn, dus vergelijkbaar met de prijs van conventionele benzine. E-fuels profiteren van het feit dat er geen CO2-belasting over wordt berekend. Ook deze ‘wind­benzine’ zal te zijner tijd echter niet ontkomen aan de energiebelasting en btw. Wat Porsche betreft ligt hier voor overheden een taak om het gebruik van e-fuels te stimuleren.

Kritiek: hoge energie-input en slecht rendement
Er is veel kritiek op e-fuels. Critici wijzen op de hoge energie-input bij de productie en het slechtere rendement. En terecht: bij een auto met accu bereikt tot 80 procent van de ‘getankte’ energie de wielen, terwijl dat bij een verbrandingsmotor op e-fuels ongeveer 40 procent is. Maar, zeggen de voorstanders, de energiebron, de wind, is in overvloed beschikbaar, dus dat maakt niet uit. Er is ook kritiek op de lange transportafstand, de vele duizenden kilometers van Chili naar Europa die moeten worden afgelegd. Met schepen die zelf groene e-methanol verbranden, is dat echter ook geen probleem, zeggen voorstanders.
E-fuel toekomst voor de 911
De Europese Commissie houdt zich intussen ook bezig met deze kwestie. Bij de invoering van een verbod op de verkoop van auto’s met een verbrandingsmotor lag Duitsland op het laatste moment dwars, want dat land wil een uitzondering voor auto’s die op e-fuels lopen. Onlangs is er een akkoord bereikt: vanaf 2035 mogen er in de Europese unie geen nieuwe auto’s worden verkocht die CO2 uitstoten, behalve als ze op duurzame brandstoffen lopen. Daarmee krijgen e-fuels daadwerkelijk een kans en dat maakt de investering van Porsche dubbel en dwars de moeite waard. De fabrikant uit Zuffenhausen draagt zo zijn steentje bij aan een groenere wereld. En als prettige bijkomstigheid kan het merk dan de 911 met verbrandingsmotor in Europa blijven verkopen… 

See author's posts