LNG: Vloeibaar aardgas als brandstof

LNG, een betrekkelijk nieuwe brandstof anno 2016, kent vele voordelen. Deze brandstof is goed op te slaan en te distribueren. Voor de gehele transportsector, zowel het scheepvaartverkeer als het wegverkeer, is dit een alternatieve en schone brandstof ten opzichte van de conventionele brandstoffen dieselolie en benzine. Gezien de wereldvoorraad aardgas, grondstof voor LNG, ten opzichte van de hoeveelheid ruwe aardolie, zal deze brandstof op termijn zelfs voordeliger worden dan dieselolie en benzine. Naast dit financiële voordeel is LNG, en zeker bio-LNG, aanzienlijk schoner voor het milieu. Door op termijn over te stappen van de conventionele brandstoffen naar LNG wordt een duurzame transitie gemaakt.

Wat is LNG?

Liquefied Natural Gas is de werkelijke naam van dit gas. In het Nederlands: vloeibaar (gemaakt) aardgas. LNG wordt vloeibaar gemaakt door gewonnen aardgas bijzonder koud af te koelen tot -162 °C. Het grootste bestanddeel in LNG is methaan. LNG bevat eveneens restgassen die bestaan uit: ethaan, propaan en stikstof.

LNG heeft, in vergelijking met andere vloeistoffen zoals bijvoorbeeld water en benzine, een lagere dichtheid. De dichtheid van LNG verandert als de temperatuur stijgt of daalt, waardoor LNG aanzienlijk minder ruimte inneemt dan aardgas. LNG is door deze afkoeling 600 keer gecomprimeerd wat het mogelijk maakt LNG zeer efficiënt op te slaan, hierdoor kan het ook over grote afstanden getransporteerd worden. Wanneer aardgas ca. 200 keer gecomprimeerd wordt, dan wordt dat CNG genoemd, wat staat voor Compressed Natural Gas. Auto's en bussen rijden bijvoorbeeld al op CNG. Door het zo sterke comprimeren is LNG dus drie keer zo klein als CNG.

Verhittingswaarde

De verhittingswaarde (Engels: Heating Value), ook wel verbrandingswarmte genoemd, geeft over een brandstof aan hoeveel energie er tijdens de verbranding vrijkomt. Deze waarde wordt bepaald door de eigenschappen van die brandstof. Het is de warmte die vrijkomt bij volledige verbranding van een stof of materiaal. De verhittingswaarde van LNG als motorbrandstof is 55 MJ/kg (MJ is de afkorting van Mega Joule). De vergelijkbare verhittingswaarde van veel gebruikte brandstoffen is:

• benzine: 44-46 MJ/KG,
• gas-/dieselolie: 45 MJ/kg.,
• vliegtuigbrandstof: 43,5 MJ/kg.,
• LPG: 49MJ/kg.,
• Waterstof 120-142 MJ/kg, heeft een aanzienlijk hogere verhittingswaarde.

De verhittingswaarde van LNG is dus ca. 10% hoger dan die van de hedendaagse gebruikelijke brandstoffen.

Distributie van LNG

In 2015 en 2016 is de vraag naar LNG steeds meer gegroeid. Op de Maasvlakte is in 2014 een enorme importterminal, de GATE-terminal (GATE staat voor: Gas Access To Europa), in gebruik genomen en speelt een belangrijke factor in de opslag en distributie van LNG. De grootste LNG-tankers ter wereld hebben in de speciaal daarvoor aangelegde Nijlhaven de mogelijkheid hun LNG te lossen of te terug te laden in LNG-schepen. De Rotterdamse haven speelt hierdoor een leidende rol voor Europa bij de invoering en distributie van LNG als brandstof voor de scheepvaart en wegtransport.

In de drie enorme opslagtanks, met een capaciteit van 180.000 kubieke meter, wordt het vloeibare aardgas opgeslagen. Door het enorme comprimeren van dit gas is de inhoud van deze terminal ruim 12 miljard kubieke meter, genoeg om ruim 7 miljoen huishoudens jaarlijks van gas te voorzien.

Hervergast wordt het LNG via ondergrondse leidingen vervoerd naar het Europese distributienetwerk van aardgas. Het LNG wordt ook in schepen of in trucks geladen. Er bevindt zich ook een overslaginstallatie waarmee kleinere hoeveelheden vloeibaar aardgas overgepompt kunnen worden naar bunkerschepen en kleinere tankers voor binnenvaart en ‘shortsea’-coasters. Op die manier kan het LNG per vrachtwagen of schip gedistribueerd worden naar gebieden waar pijpleidingen voor de aanvoer van aardgas of voor de bevoorrading van tankstations ontbreken. In de loop van 2016 is op de Maasvlakte, naast de drie enorme opslagtanks van de GATE-terminal, de nieuw gegraven Yukonhaven in gebruik genomen. De terminal die aan deze haven is gebouwd wordt de Break-Bulk-terminal genoemd.

Schone en voordelige brandstof

LNG is evenals diesel en benzine een fossiele brandstof, maar veel schoner bij verbranding. Zowel voor de transportsector over de weg als de scheepvaart is LNG niet alleen een schoner maar ook een goedkoper alternatief ten opzichte van de conventionele brandstoffen die deze sectoren nog veel gebruiken. Voor beide sectoren zijn er, sinds de grootschalige opslag van LNG in 2014 in Nederland, veel innoverende LNG-initiatieven genomen, ook naar aanleiding van de steeds strengere milieueisen voor verbrandingsmotoren. LNG is anno 2016 een redelijk alternatief gebleken.

Duurzame transitie

Ondanks dat LNG bij verbranding schoner is dan de conventionele brandstoffen, mag LNG echter niet als volledig 'groen' of 'duurzaam' worden beschouwd. 'Groene of duurzame' brandstof is het pas als gebruik gemaakt wordt van bio-LNG, ook wel LBM (Liguified Bio Methane) genoemd. Bio-LNG wordt, in tegenstelling tot aardgas, gemaakt van biogas en gemaakt in biomassacentrales. Biomassa wordt in zulke centrales omgezet in biogas door organische materialen te verbranden, te vergassen of door organische materialen te vergisten. Tot organische materialen worden gerekend: hout, gft-afval, maar ook plantaardige olie, mest en (delen van) speciaal hiervoor geteelde gewassen. Nadat het biogas is aangemaakt volgt min of meer hetzelfde proces als bij LNG.

Aardgas is de grondstof van LNG en wordt gewonnen en tot LNG geproduceerd in Qatar, Oman, Algerije, de Verenigde Arabische Emiraten en Nigeria. Daar vindt de koeling van het aardgas plaats waardoor het vloeibaar wordt en met grote tankers kan worden getransporteerd het LNG gekoeld, vloeibaar gemaakt en getransporteerd per schip naar o.a. de GATE-Terminal in Europoort en vergelijkbare terminals in Amerika en Azië. In 2016 zijn er wereldwijd al zo’n 85 terminals. Nadat het LNG geproduceerd is hoeft het niet meer actief gekoeld te worden want het blijft koud in de dubbel geïsoleerde vacuümopslagtanks en een door geautomatiseerd proces van koeling.

Voordelen

• Minder uitstoot van zwavel- en stikstofoxiden, CO2 en fijnstof.
• Voldoet aan de strengere (SECA) emissienormen.
• Minder onderhoud aan LNG-aangedreven motoren.
• LNG-aangedreven motoren zijn stiller.
• Goedkoper dan op aardolie gebaseerde brandstoffen.
• Hogere energiewaarde dan andere fossiele brandstoffen.
• Diverse stimuleringsmaatregelen van overheid en havenbedrijven.

Doordat de prijzen van conventionele brandstoffen, o.a. door onderlinge afspraken tussen de olieproducerende landen, in de loop van 2016 weer zijn gestegen heeft dat directe invloed op de kosten van transportondernemingen. LNG stijgt minder in prijs en is stabieler waardoor investeringen in LNG sneller terug te verdienen zijn. Mogelijk dat LNG zelfs voordeliger wordt ten opzichte van de conventionele brandstoffen. De hoeveelheid van de grondstof van conventionele brandstoffen wordt steeds minder waardoor deze duurder wordt. Geschat wordt dat er nog een wereldwijde voorraad van LNG is voor de komende 200 jaar terwijl aardolie, de grondstof voor o.a. dieselolie en benzine, rond 2060 op zal zijn.

Schoon door minder uitstoot

LNG zorgt, evenals het LPG, voor minder schadelijke uitstoot. Dit verschilt per type voertuig. De verschillen ten opzichte van diesel zijn als volgt:

• Reductie van CO2 (koolstofoxide): met LNG 33% / met bio-LNG 88%.
• Reductie van NOx (stikstofoxide): met LNG en met bio-LNG: 5%.
• Reductie van SO2 (zwaveloxide): LNG en bio-LNG: Geen uitstoot.
• Reductie VOC*: met LNG en met bio LNG: 50%.

* VOC: Vluchtig Organische Componenten ontstaan o.a. door onvolledige verbranding van brandstoffen en schadelijk voor de luchtkwaliteit. VOC zijn betrokken bij de vorming van ozon in de onderste lagen van de atmosfeer, de oorzaak van smog. Bron: lng.nl.

Aan de steeds strenger wordende milieueisen voor de transportsector, zowel voor het wegverkeer als voor het scheepvaartverkeer, voldoet LNG en is daardoor een goed alternatief voor de conventionele brandstoffen wat het gebruik van LNG als brandstof voor de transportsector met diverse stimuleringsmaatregelen nog aantrekkelijker gemaakt. Naast minder uitstoot is LNG ook voor de motoren schoner. Gebleken is dat LNG-motoren veel minder onderhoud nodig hebben dan dieselmotoren. Dure systemen als SQx-scrubbers en dergelijke worden hierdoor overbodig.