GROENE KOOLWATERSTOFFEN. Marcel Weeda, Remko Detz, Jeffrey Sipma

Transcriptie

1 GROENE KOOLWATERSTOFFEN Marcel Weeda, Remko Detz, Jeffrey Sipma

2 AANLEIDING: Grote belangstelling voor waterstof in de aanloop naar, en binnen het Klimaatakkoord Scenario s, projecties en schattingen voor waterstofvraag variëren van 0 tot 100 Betere inschatting voor mogelijke waterstofbehoefte voor groene koolwaterstoffen 2 Groene koolwaterstoffen Source: Contouren voor een routekaart waterstof, 2018

3 VERGAANDE EMISSIEREDUCTIE VEREIST; INDUSTRIE EN VERVOER HARD-TO-ABATE Stevige uitdagingen (technisch) voor emissiereductie bij: Chemie IJzer en Staal Cement Luchtvaart Scheepvaart Wegtransport (m.n. energieintensieve toepassingen met veeleisende inzetpatronen 3 Groene koolwaterstoffen

4 GROOT EN BLIJVEND DEEL NIET-ELEKTRICITEIT DAT OOK DUURZAAM MOET WORDEN INGEVULD 4 Groene koolwaterstoffen Aandeel elektriciteit in het eindgebruik van energie in EU scenario s (Energy roadmap 2050, EU 2012), en het Shell Sky scenario (2018)

5 NIET-ENERGETISCH VERBRUIK, LUCHTVAART EN SCHEEPVAART ZITTEN VEELAL ONDER DE RADAR PJ PJ 5 Groene koolwaterstoffen >80 Mton CO 2 o.b.v. energie-inhoud Source: Eurostat

6 BUNKER SCHEEPVAART NOG BOVEN 1990, NON- ENERGETISCH STABIEL, LUCHTVAART GROEIEND PJ PJ Source: Eurostat 6 Groene koolwaterstoffen

7 FOCUS DUURZAME MOLECULEN BIJ BIOMASSA, MAAR DRUK HOOG EN BRON SCHAARS Wat cijfers op een rij: Totale productie fotosynthese wereldwijd EJ/jaar Totale menselijke toe-eigening /impact 600 Totale oogst (energie, hout en voedsel) 320 Huidige energetische inzet biomassa 50 Totaal primair energieverbruik (2015; >80% fossiel) >570 Totaal primair energieverbruik (2100) >1.000 Wereldwijd potentieel windenergie Wereldwijd potentieel zonne-energie Groene koolwaterstoffen

8 INZET ZON EN WIND VEREIST VOOR DUURZAME MOLECULEN: WATERSTOF 2H 2 O + elektriciteit 2 H 2 + O 2 Waterstof biedt Grondstof chemie Brandstof (direct / indirect) Opslag/buffering Transport (pijpleidingen, import) Veelzijdige toepassing, complementair met elektriciteit Sources: Ringsmuth et al. 2016; IEA World Key Energy Statistics 2017; Shell Sky 2018; the Shift Project; BP, Groene koolwaterstoffen Totale hoeveelheid fossiel ca. 50x totale jaarlijkse productie fotosynthese en minder dan 10% jaarlijkse instraling zon

9 KOSTEN HERNIEUWBARE ELEKTRICITEIT DALEN SNEL TOT CONCURREREND NIVEAU MET FOSSIEL 9 Groene koolwaterstoffen

10 SECTOR-OVERSTIJGEND DENKEN NODIG MET INTEGRALE VISIE OP HET ENERGIESYSTEEM 10 Groene koolwaterstoffen

11 Titel

12 NIEUWE ROUTES VOOR BASISCHEMICALIËN Direct Air Capture Unavoidable CO2 emissions from industries Source: Barthelémy, CEFIC 12 Groene koolwaterstoffen

13 VERGELIJKING LOW-CARBON ROUTES OP BASIS VAN WATERSTOF / CO 2 EN BIOMASSA O.b.v. waterstof en CO 2 (Direct Air Capture) O.b.v. biomassa H 2 -vraag CO 2 Wind op Zee PJ/j Mton/j Mton/j TWh/j GW km 2 PJ/j Mton/j km 2 Synfuel aviation 330 1, Synfuel shipping , Base chemicals 940 9, Total Elektrolyse 52 kwh/kg; DAC: 1400 kwh/ton CO 2 ; Wind op Zee 4800 FLH en 5 MW/km 2 ; Biomassa 15,1 GJ/ton en 10 ton/ha Landoppervlak NL: km2, DCS: km; beschikbaarheid duurzame biomassa voor NL ca PJ/j 13 Groene koolwaterstoffen

14 COMBINEREN VAN OPTIES BIEDT KANSEN VOOR OPTIMALISATIE VAN INZET VAN BRONNEN O.b.v. waterstof en CO 2 (Direct Air Capture) O.b.v. biomassa H 2 -vraag CO 2 Wind op Zee PJ/j Mton/j Mton/j TWh/j GW km 2 PJ/j Mton/j km 2 Total Synfuels , O.b.v. biomassa, CO 2 (biomassa) en waterstof H 2 -vraag CO 2 Wind op Zee Biomassa PJ/j Mton/j Mton/j TWh/j GW km 2 PJ/j Mton/j km 2 Total Synfuels 800 4, Groene koolwaterstoffen

15 Aandeel NL in EU28 MAIN PORTS BETEKENEN GROTE BUNKERS EN GOEDE BASIS VOOR VEEL INDUSTRIE Source: Eurostat 15 Groene koolwaterstoffen

16 CONCLUSIES EN DISCUSSIEPUNTEN Potentieel grote behoefte aan groene koolwaterstoffen voor chemie, luchtvaart en scheepvaart Groen is niet per sé efficiënt: versnellen natuurlijke processen kost veel energie (efficiency van biomassa naar brandstoffen en basischemicaliën typisch in de orde van maar 40-50%) Waar komt de duurzame C vandaan (ordegrootte 80 Mton)? Status TRL 6-8/9; nog veel RD&D nodig, maar wat zijn de drivers? Internationale dimensie: Niet allemaal voor onszelf: export Wie verantwoordelijk, en wat is onze rol? Waar zit GHG emissiereductie, en hoe groot is de eigenlijk (CCU)? Energiedichtheid duurzame energie is beperkt, vereist veel ruimte: Welke industrie en chemie nog hier, en hoeveel? Nieuwe processen vergen grote investeringen: hoeveel en waar? 16 Green Hydrocarbons

17 BEDANKT VOOR UW AANDACHT VOOR VRAGEN: TNO.NL/ECNPARTOFTNO