InfoNu.nl > Auto en Vervoer > Auto > Alternatieve brandstoffen

Alternatieve brandstoffen

Autofabrikanten pronken in hun brochures niet langer alleen met cijfers van indrukwekkende vermogens en acceleratietijden. Energielabels, verbruikcijfers en uitstootwaarden worden steeds meer onder de aandacht gebracht en alternatieve brandstoffen zijn begonnen aan een opmars. Maar welke alternatieve brandstoffen en aandrijfvormen zijn er? En wat zijn de voor- en nadelen? De hieronder beschreven alternatieven zijn niet de enige alternatieven, maar wel de meest reële.

De conventionele verbrandingsmotor.

99% van de auto's op de weg is op dit moment nog uitgerust met de gewone verbrandingsmotor die werkt op benzine of diesel en in sommige gevallen, aardgas (alleen voor benzinemotoren). Het grote voordeel van de verbrandingsmotor is de eenvoud en betrouwbaarheid. Als sinds het begin van de vorige eeuw is het complete wereldwijde wegennetwerk en de infrastructuur toegespitst op het gebruik van voertuigen met een verbrandingsmotor. Mede hierdoor is rijden op diesel of benzine op dit moment nog (economisch) het meest aantrekkelijk. Dat onze bronnen van fossiele brandstoffen niet onuitputtelijk zijn is duidelijk. Dit betekent automatisch dat de verbrandingsmotor zoals wij die nu kennen niet het eeuwige leven heeft. Ooit zullen onze bronnen opraken en daarmee zal een einde komen aan het gebruik van de benzine- of dieselverbrandingsmotor. Het is echter hoogst waarschijnlijk dat de conventionele verbrandingsmotor ver voor dat stadium zijn einde tegemoet kan zien. Een ander groot nadeel van de verbrandingsmotor is namelijk de vervuiling die deze veroorzaakt. Verbrandingsmotoren zorgen voor luchtvervuiling en dragen bij aan de opwarming van de aarde. Hoewel er over dat laatste diverse opvattingen bestaan, is de algemene consensus toch dat ons vervoer bijdraagt aan de snelle opwarming van de aarde. de Bij het verbranden van benzine of diesel komen stoffen vrij die schadelijk zijn voor het milieu zoals CO² en fijnstof.

Wat zijn de alternatieven?

Biodiesel

Zoals bio-ethanol als alternatief kan dienen voor benzine, kan biodiesel een alternatief zijn voor diesel. Biodiesel wordt vervaardigd uit onder andere plantaardige olie of dierlijke vetten. In Noord-Europa wordt vooral koolzaad gebruikt. Biodiesel wordt vaak toegepast in mengvorm met diesel. De meest bekende mengvorm is B20, wat duidt op een mengsel van 80% diesel en 20% biodiesel. Een pure vorm van biodiesel wordt aangeduid als B100. Een leuk feit dat veel mensen niet weten is dat de originele dieselmotor die werd ontworpen door Rudolf Diesel gemaakt was om te werken op pinda-olie. Huidige geavanceerde dieselmotoren kunnen hier niet meer op draaien.

Biodiesel kent een aantal belangrijke voordelen. Zo kunnen huidige dieselmotoren zonder noemenswaardige aanpassen rijden op biodiesel. Echter, voor langdurig gebruik moeten huidige dieselmotoren wel enkele aanpassingen ondergaan. Zo moeten slangen en leidingen worden aangepast omdat de standaardexemplaren niet bestand zijn tegen de hogere zuurtegraad van biodiesel.

Voor het milieu is biodiesel een heel stuk minder belastend dan gewone diesel. Het basisbestanddeel van biodiesel is een PPO (pure plantaardige olie) en die is biologisch afbreekbaar. Bovendien is biodiesel niet giftig en bevat het geen zwavel en aromaten. Bij verbranding komen veel minder milieubelastende stoffen als zwaveloxide en koolstofmonoxide vrij. De CO²-uitstoot is een stuk geringer dan bij conventionele dieselmotoren. Daarentegen stoot een motor die loopt op biodiesel wel weer meer stikstofoxiden uit, die bijdragen aan de vorming van ozon, wat zure regen veroorzaakt. Door het gebruik van een katalysator kan de uitstoot van deze stikstofoxiden flink worden gereduceerd. Een ander belangrijk nadeel van biodiesel is dat bij de productie hiervan (net als bij bio-ethanol) flink wat grondstoffen worden verbruikt. Om plaats te bieden aan de productie van biodiesel worden onder andere bossen gekapt. Ook kan een toename van de vraag naar biodiesel resulteren in flinke economische schommelingen. Een goed voorbeeld daarvan was explosieve stijging van de prijs van maïs in Mexico vanwege schaarste.

Momenteel wordt er al 2% biodiesel vermengd in onze standaarddiesel. In 2010 is de doelstelling dat dit percentage naar 5.75% zal groeien. In met name Duitsland en Frankrijk wordt biodiesel al op grote schaal geproduceerd. In Nederland gebeurt dit nog niet, ons land kent momenteel slechts 1 fabriek, maar de verwachting is dat ook in ons land de biodieselproductie zal gaan toenemen.

Biogas

Biogas is vergelijkbaar met CNG (Compressed Natural Gas). biogas is een natuurlijk product dat ontstaat bij vergisting van organisch materiaal. Dit kunnen veel verschillende materialen zijn maar het meest bekende biogas in ons land is het gas dat wordt gevormd door fermentatie van mest het meest bekende. De toepassing en voordelen van biogas zijn vergelijkbaar met die van CNG. biogas heeft echter als groot nadeel dat het eerst gereinigd dient te worden. Bovendien is productie op grote schaal een langzamer proces dan dat van enkele andere alternatieven.

Bio-ethanol

Bio-ethanol geldt momenteel als één van de populairste alternatieve brandstoffen. Bio-ethanol is bekend in een aantal varianten waarvan de meest bekende E85 en E100 zijn. Het rijden op E85 bio-ethanol wordt in Nederland op kleine schaal toegepast. E85 wil zeggen dat de brandstof een mengsel is van 85% bio-ethanol en 15% benzine. E100 (100% bio-ethanol) wordt vrij frequent gebruikt in met name Brazilië, maar ook de Verenigde Staten en Zweden. Bio-ethanol wordt verkregen door de fermentatie (gisting) van koolhydraten uit bijvoorbeeld suikerriet, suikerbiet, tarwe en rogge.

Een auto die rijdt op (een mengsel van) bio-ethanol stoot minder CO² uit dan een auto die rijdt op benzine of diesel. Men is dus geneigd om te zeggen dat bio-ethanol een uitstekend alternatief is voor onze huidige fossiele brandstoffen. Dit moet genuanceerd worden. Er kleven namelijk een aantal nadelen aan het gebruik van bio-ethanol. De natuurlijke productie van bio-ethanol is te gering om een substantieel deel van het wereldwijde autoverkeer hiervan te voorzien. De productie van bio-ethanol zal dus bij toenemende vraag moeten worden opgevoerd. Dit kan eenvoudig, maar de vraag is of dit nut heeft. Voor de productie van 1 liter bio-ethanol (inclusief de aanbouw van de benodigde gewassen) is 1.3 liter aan fossiele brandstof nodig. Bij een groeiende toepassing van bio-ethanol zal dus de CO²-uitstoot op de weg dalen, maar mogelijk weegt dit niet op tegen de stijgende CO²-uitstoot bij de productie van meer bio-ethanol. Bovendien zal het voor Nederland lastig zijn om bio-ethanol rendabel te maken vanwege onze beperkte voorraden van fossiele brandstoffen (deze moeten worden geïmporteerd) en onze beperkte agrarische capaciteit (weinig ruimte voor agrarische velden). Een reden waarom bio-ethanol in de V.S. en Brazilië gemakkelijke rendabel kan worden gemaakt, is omdat daar veel meer ruimte is voor landbouwgrond en met name Brazilië een veel meer agrarische economie kent dan ons land.

Desalniettemin blijft Bio-ethanol één van de aantrekkelijkste en vooral meest haalbare alternatieve brandstoffen. Dit is ook opgepikt door de auto-industrie. Het aanbod van automodellen op bio-ethanol zal de komende jaren naar verwachting ook flink blijven stijgen.

Brandstofcel (waterstof)

De belangrijkste stof voor auto's met een brandstofcel is waterstof. Een brandstofcel zet waterstof met behulp van zuurstof om in water, waarbij energie vrijkomt. Met de vrijgekomen energie kan een elektromotor worden aangedreven die zorgt voor de aandrijving van de auto. De brandstofcel, en waterstof in het bijzonder, heeft als grote voordeel dat er geen schadelijke uitstoot is: het enige afvalproduct is water. Een auto uitgerust met een brandstofcel dient waterstof te tanken. Hieraan kleven een aantal nadelen. Ten eerste is waterstof zeer licht ontvlambaar. Transport en opslag van waterstof vormt daarom een groot risico. Ten tweede is waterstof quasi-onuitputtelijk: waterstof kan op zich eindeloos worden geproduceerd, maar voor de productie van waterstof is elektriciteit nodig (de productie van waterstof is tegenovergesteld aan de werking van de brandstofcel: water wordt gesplitst in waterstof en zuurstof). Het feit dat er voor de productie van waterstof energie nodig is, betekent dat hiervoor voor een groot deel fossiele brandstoffen zullen worden gebruikt.

Desondanks is de brandstofcel een zeer veelbelovende techniek die door velen een grote toekomst wordt toegedicht. Naast het feit dat de brandstofcel een emissieloos aandrijfsysteem is, is het ook een zeer comfortabele, geluidsarme aandrijving. In tegenstelling tot een verbrandingsmotor bestaat de brandstofcel niet uit bewegende, mechanische onderdelen. Het enige geluid dat een brandstofcelauto produceert is het zoemen van de elektromotor. Technisch gezien is de brandstofcel rijp voor massaproductie. Echter staan een aantal zaken dit nog in de weg, zijnde het explosiegevaar, de gebrekkige infrastructuur (nog erg weinig tankstations) en de oliemaatschappijen, die veel invloed hebben op de economie. Heel veel automerken experimenteren echter al met modellen die rijden op waterstof in de vorm van een brandstofcel. Kijk voor meer informatie in het onderdeel "Concept cars" op http://www.autorating.nl . Te verwachten valt dat binnen enkele jaren een aantal productiemodellen aangedreven door waterstof op de markt zullen verschijnen.

CNG

CNG staat voor Compressed Natural Gas, vrij vertaald: gecomprimeerd aardgas (aardgas onder druk). Door behulp van een compressor wordt het gas onder hoge druk samengeperst waardoor het minder ruimte inneemt. CNG profiteert van dezelfde voordelen als LPG: het is vooral een stuk goedkoper dan benzine of diesel. Bovendien kan CNG zowel als alternatief dienen voor benzine alsmede diesel (met enige aanpassingen). Ook produceert CNG minder schadelijke uitstoot. Een auto op CNG rijdt hetzelfde als een auto op benzine, wel is de loop van de motor op CNG nog wat stiller dan bij een motor die loopt op benzine. Het tanken van aardgas gaat nog niet zo gemakkelijk als het tanken van benzine, diesel of LPG. Nog niet veel benzinestations leveren aardgas. Een bijkomend voordeel van CNG is wel dat er ook thuis getankt kan worden. CNG kan namelijk op twee manieren worden getankt: via het "fastfill" of "slowfill" principe. Het fastfill principe vindt men terug bij een CNG tankstation. Dit gaat net zo snel als het tanken van benzine of diesel. Het slowfill principe kan thuis worden uitgevoerd: dit is een tanksysteem met een kleine compressor dat thuis op het aardgasnet kan worden aangesloten. Een nadeel hierbij is weer dat het tanken met het slowfill principe enkele uren in beslag neemt.

Wilt u weten waar bij u het dichtstbijzijnde CNG tankstation is? Kijk dan hier:http://nl.wikipedia.org/wiki/Aardgasvulinstallatie

Elektriciteit

Elektrisch-aangedreven auto’s zijn vooralsnog één van de meest aantrekkelijke alternatieve vormen van aandrijving. In potentie zou een elektrisch aangedreven auto wellicht zelfs het beste alternatief kunnen zijn. Helaas beschikken wij nog niet over de techniek om “self-sustaining” elektrische auto’s te ontwikkelen. Self-sustaining wil zeggen dat de hoeveelheid opgewekte energie minstens gelijk is aan de hoeveelheid verbruikte energie. Als het ons zou lukken om een auto meer energie te laten opwekken dan dat hij verbruikt, zou men in theorie auto’s kunnen bouwen die eeuwig kunnen blijven rijden. Zover is het nog lang niet en zal het waarschijnlijk ook nooit komen. Dat neemt niet weg dat elektrisch aangedreven auto’s een uitstekend alternatief vormen. Auto’s die worden aangedreven door elektromotoren produceren namelijk geen schadelijke uitstoot. Vervoer met een elektro-auto is dus schoon en bovendien stil. Toch kleven aan de aandrijving door elektromotoren een aantal niet te omzeilen nadelen: allereerst is er het probleem van de beperkte actieradius. Alle energieregeneratietechnieken (opvangen en hergebruiken van gebruikte energie) ten spijt, er zijn nog maar weinig elektrische voertuigen die een respectabele afstand kunnen afleggen alvorens de accu’s leeg zijn. Ten tweede moeten elektrische voertuigen worden opgeladen met elektriciteit en zoals bekend wordt elektriciteit nog steeds voornamelijk opgewekt uit fossiele brandstoffen die bovendien het milieu vervuilen. Een groot voordeel is weer dat een elektro-auto thuis kan worden opgeladen.

De ontwikkeling van elektrische voertuigen staat echter niet stil. Chevrolet is één van een aantal merken die veel tijd en geld investeren in de ontwikkeling van elektrische voertuigen. De Chevrolet Volt is een elektrisch aangedreven auto die maximaal 60 kilometer in stedelijk gebied kan afleggen, puur op de accu. Vooralsnog lijkt het er niet op dat er op korte (of zelfs lange) termijn een elektrische auto kan worden ontwikkeld die dezelfde actieradius kan halen als een benzine- of dieselauto. Er zijn echter manieren om de actieradius te vergroten: door toevoeging van een verbrandingsmotor. Zo heeft de Chevrolet Volt een kleine driecilindermotor met turbo aan boord, die de elektromotor van energie voorziet. Tezamen kunnen zij een actieradius van maximaal 1.030 km behalen, daarbij 4.7 l benzine per 100 km verbruikend. In die hoedanigheid kan de Chevrolet Volt echter niet meer worden beschouwd als volledig elektrische auto, maar is het een hybride-auto.

Hybride-aandrijving

Hybride wil zeggen dat de auto gebruik maakt van twee aandrijfsystemen die gecombineerd moeten zorgen voor een lager verbruik en een geringe uitstoot. Een hybride voertuig kan dus worden aangedreven door wind- en waterenergie of een benzine- en dieselmotor. Deze voorbeelden geef ik puur om de veelomvattendheid van de definitie “hybride” te illustreren. Men associeert hybride echter vrijwel altijd met de aandrijfcombinatie verbrandingsmotor-elektromotor en dit is dan ook de meest gebruikte combinatie. Hybride-auto’s zijn niet de meest geavanceerde, duurzame of beste alternatieven voor fossiele brandstoffen, maar wel één van de weinige concepten die betaalbaar zijn en reeds op grote schaal wordt toegepast. Het principe is simpel: door een auto naast een verbrandingsmotor uit te rusten met een elektromotor, wordt de verbrandingsmotor ontlast. Daarnaast kan de energie die de verbrandingsmotor produceert weer worden gebruikt om de elektromotor op te laden. De werking van hybridetechniek is in dit geval dus tweezijdig. Tegenwoordig worden steeds meer hybridemodellen verkocht. De Toyota Prius is daarvan het bekendste voorbeeld. Dankzij de toevoeging van een elektromotor kan de auto niet alleen goed presteren, maar doet hij dit met het verbruik en de uitstoot van een veel kleinere auto. De hybridetechniek zal de komende jaren zeer zeker dominant aanwezig blijven. En ondanks dat er op de lange termijn betere alternatieven in het verschiet liggen, is de rek er nog lang niet uit.

LPG

Eén van de bekendste alternatieven voor het rijden op benzine is het rijden op LPG (in de volksmond ook wel autogas genoemd). LPG staat voor Liquified Petroleum Gas. LPG bestaat uit een mengsel van propaan- en butaangas. LPG is een bijproduct dat ontstaat bij de winning van aardgas en aardolie. Het rijden op autogas heeft als belangrijk voordeel dat het een stuk goedkoper is. De accijns op LPG ligt veel lager dan die op benzine (9% tegenover 50% voor benzine). Ook verbrandt LPG gelijkmatiger dan benzine, wat leidt tot een schonere verbranding en een minder schadelijke uitstoot van uitlaatgassen zoals bijvoorbeeld CO². Nadelen zijn er echter ook: zo is de uitstoot van NOx (stikstofoxiden) hoger dan die van een benzinemotor. Ook is LPG zeer licht ontvlambaar. Dit heeft gevolgen voor de verkrijgbaarheid van LPG: benzinestations in de nabijheid van woonwijken mogen geen LPG leveren. Ook aan het transport van LPG hangen meer risico's dan bij benzine en bij een aanrijding met een voertuig dat rijdt op LPG is het explosiegevaar hoger dan bij benzine, ofschoon dit laatste in de praktijk zelden leidt tot ernstigere ongelukken.

Het inbouwen van een gasinstallatie is een eenmalige investering (wel vereist de installatie af en toe onderhoud) die afhankelijk van het type auto en model installatie tussen de € 1.000 en € 3.000 kost. Wilt u meer informatie over LPG, zien of uw auto hiervoor geschikt is of weten of LPG voor u een goede keuze is? Kijk dan op onderstaande sites:
http://www.gasfx.nl/
http://www.voordeligrijden.nl/

Methanol

Methanol kan dienen als alternatief voor benzine. Echt interessant is dit alternatief niet. Methanol is een alcohol die in de natuur niet in grote mate voorkomt of wordt aangemaakt. Methanol dient dus te worden geproduceerd om voldoende hoeveelheden te verkrijgen. Methanol kan worden gewonnen uit praktisch ieder koolstofhoudend materiaal maar als voornaamste bron voor de winning van methanol dient aardgas en dat is een fossiele brandstof. Echt rendabel duurzaam kan methanol dus niet worden genoemd. Bovendien is methanol een zeer giftige stof. Ook zou het zeer gecompliceerd zijn om huidige verbrandingsmotoren te converteren naar het gebruik van methanol. Te gecompliceerd voor mij om hier diep op in te gaan. Overigens wordt methanol nog wel toegepast in de brandstofcel, zij het dat ook hier de toepassing van methanol aan gebruik inboet omdat er betere alternatieven beschikbaar zijn. Globaal gezien kan men zeggen dat sinds enkele jaren het idee van methanol als alternatieve brandstof minder populair is geworden.

Zonenergie

Zonenergie is in potentie een prachtige aandrijfvorm: stil, milieuvriendelijk en, zolang de zon bestaat, onuitputtelijk. De energie van de zon wordt al op vele manieren toegepast, logisch natuurlijk dat de mogelijkheden om auto's aan te drijven middels zonenergie intensief zijn bestudeerd. De uitkomst hiervan is vooralsnog helaas niet zo rooskleurig als men misschien zou denken. Zonenergie is op zich redelijk eenvoudig: men vangt de energie van de zon, in dit geval warmte, op en zet dit om in elektrische energie waardoor de auto kan worden aangedreven. Helaas is deze techniek vooralsnog niet geschikt voor massaproductie. Kosten spelen hierbij een belangrijke rol. Zonenergie is helaas heel erg duur en weinig efficiënt. De kosten van een zonnepaneel voor een auto bedragen circa € 50.000 per vierkante meter. Een voorbeeld van een goed werkend auto op zonenergie is de Nuna II, waarmee de TU Delft hoge ogen gooit tijdens internationale races. Echter, de Nuna II is een aërodynamisch haast perfecte, zeer lichte éénpersoons auto. Het rendement van zonenergie is laag, slechts circa 26% van de opgevangen warmte kan worden omgezet naar energie. Op de lichte Nuna II is dat nog wel genoeg maar om een gemiddelde gezinsauto aan te drijven zijn er zo’n 130 zonnepanelen nodig, wat neerkomt op astronomische kosten. Bovendien bieden de afmetingen van een auto nooit plaats aan al deze panelen. De auto zou dus moeten groeien wat naast praktische problemen ook weer inhoudt dat er meer vermogen nodig is. Zelfs als dit mogelijk zou zijn, is de energie die wordt opgewekt door de zon in Nederland onvoldoende. Met andere woorden: zelfs al zou deze mooie maar dure techniek productierijp worden gemaakt, dan nog kan deze alleen worden toegepast in landen met veel zon. Hierdoor zal zonenergie zeer waarschijnlijk helaas slechts een utopie blijven.
© 2008 - 2019 Autorating, het auteursrecht (tenzij anders vermeld) van dit artikel ligt bij de infoteur. Zonder toestemming van de infoteur is vermenigvuldiging verboden.
Gerelateerde artikelen
Groene auto – de opmars van milieuvriendelijk rijdenGroene auto – de opmars van milieuvriendelijk rijdenDe groene auto is in opmars. Het milieu wordt steeds belangrijker gevonden door diverse instanties en overheden en er wo…
Brandstofcel in auto van de toekomstBrandstofcel in auto van de toekomstEen brandstofcel produceert zeer efficiënt en op een schone en stille manier elektriciteit. Doordat brandstofcellen geen…
Wat is een brandstofcel?Wat is een brandstofcel?De brandstofcel is een serieus alternatief voor de bestaande verbrandingsmotoren, die gebruikt worden in auto's en elekt…
Wat is duurzame energie?Duurzame energie is energie die is opgewekt op een milieu vriendelijk manier. Dit is steeds belangrijker aan het worden…
Duurzame zonne-energieDuurzame zonne-energieZonne-energie is een duurzame vorm van energie. Andere duurzame energiebronnen zijn windenergie, waterenergie en Bio ene…
Bronnen en referenties
  • Autorating.nl - http://www.autorating.nl Wikipedia - http://www.wikipedia.nl

Reageer op het artikel "Alternatieve brandstoffen"

Plaats als eerste een reactie, vraag of opmerking bij dit artikel. Reacties moeten voldoen aan de huisregels van InfoNu.
Meld mij aan voor de tweewekelijkse InfoNu nieuwsbrief
Ik ga akkoord met de privacyverklaring en ben bekend met de inhoud hiervan
Infoteur: Autorating
Gepubliceerd: 04-02-2008
Rubriek: Auto en Vervoer
Subrubriek: Auto
Bronnen en referenties: 1
Schrijf mee!