Welke brandstof moeten we voortaan tanken in middelzware en zware dieselmotoren?

ARTIKEL

Broer de Boer, woensdag 21 juli 2021

549 sec

Pure HVO, GTL of blends, dat is de vraag

Rudolf Diesel (1858-1913) zou zich omdraaien in zijn zeegraf als hij las over de dieseloliesoorten die er momenteel zijn. Met zijn grote uitvinding, de dieselmotor, experimenteerde hij onder andere met pindaolie en dierlijk vet. Niets nieuws onder de zon dus, zou je zeggen. De dieselmotor draaide het best op petroleum en later op een speciaal ontwikkeld aardolieraffinaat.

Het aanbod van duurzame brandstoffen stijgt en zorgt soms voor verwarring.02 blauwe diesel

De traditionele dieselmotor staat onder druk, terwijl deze ontegenzeggelijk grote voordelen heeft als je hem vergelijkt met andere verbrandingsmotoren. Rudolf Diesels patent op 'zijn' motor werd in 1892 verleend. Enkele dagen voor zijn dood ging hij aan boord van het stoomschip ss Dresden voor een werkbezoek aan het Verenigd Koninkrijk. Het was oorlogstijd en hij verdween onder verdachte omstandigheden in de golven. Nu, bijna 130 jaar later, lijkt het erop dat we teruggaan naar de pinda- en koolzaadoliën die Rudolf Diesel juist uitsloot. Want het is u vast niet ontgaan: tegenwoordig worden er zelfs weer biocomponenten aan de traditionele gasolie toegevoegd. Vanwege de milieuambities is dit wettelijk voorgeschreven. Biologische brandstoffen die zijn gemaakt uit plantaardige of dierlijke (rest)producten zouden bijdragen aan een verminderde CO2-uitstoot.

FAME: vetzuren

Het gehalte biocomponenten dat door producenten aan diesel toegevoegd moet worden, ligt op minimaal 7 procent. Het gaat hier om fatty acid methyl esters (FAME) oftewel vetzuren. Dit product staat in de markt bekend als biobrandstof met de aanduiding B100. Het bestaat puur uit veresterde plantaardige oliën. In opgemengde vorm komen we dit tegen als mengsel op de brandstoffenmarkt en aan de pomp onder de naam EN590 B7. Hierbij staat EN590 voor fossiele gasolie en B7 voor het percentage FAME. Niemand ontkomt eraan de dieseltank van zijn oude of nieuwe materieel hiermee te vullen. Het bijmengen van oliën van plantaardige of dierlijke herkomst kent zo zijn nadelen. De vetzuren trekken bij opslag namelijk water en vuildeeltjes aan. Dat vormt een voedingsbodem voor bacteriën, algen en schimmels. In een EN590 B7-brandstof kunnen deze micro-organismen zich gaan vermenigvuldigen (overigens net als in E10-benzine). Dat leidt tot het ontstaan van zwarte slierten, sludge of vlokken, zo erg dat brandstoffilters hierdoor dichtslaan. Dichtgeslibde brandstoffilters kunnen worden toegeschreven aan het opvoeren van het FAME-gehalte tot 7 procent.

In een EN590 B7-brandstof kunnen micro-organismen zich gaan vermenigvuldigen

In combinatie met lagere buitentemperaturen gaan vetzuren uitvlokken. Dit proces wordt verergerd door turbulentie in de opslagtank en de reactie met zuurstof, die door de ontluchting wordt aangezogen. We kennen het verschijnsel van het uitvlokken (van paraffine) bij het gebruik van zomerdiesel onder winterse omstandigheden. Volgens Theo Vulink, branchemanager landbouw-, park- en groentechniek bij Fedecom, zorgde een snelle temperatuurdaling in het najaar van 2019 voor relatief veel klachten: 'Momenteel hoor ik hier maar weinig over en ook niet over extra problemen. Bij een B7-diesel van een goede kwaliteit zal dit niet zo snel optreden.' Producenten spelen er ook op in. Er zijn er die enzymen en bacteriedodende middelen aan hun biobrandstoffen toevoegen om uitvlokken en bacteriegroei tegen te gaan. Toch blijft het de vraag of de dieselmotor en brandstofpomp door extra corrosie op termijn wel veilig zijn voor zo'n killer. In de scheepvaart past men vanwege deze verschijnselen vaak de filterstraat aan. Dit kan, net als het voorverwarmen van de brandstof, problemen voorkomen. Zo weinig mogelijk FAME, regelmatige controle van de brandstoffilters en water aftappen uit de opslagtanks zijn preventieve maatregelen die je kunt nemen. Hoe zit dit met de duurdere brandstoffen als GTL (gas-to-liquids) en HVO (hydrotreated vegetable oil)?

Kraken als alternatief

Naast diesel met 7 procent FAME is er HVO op de markt. Dit is een kunstmatige en milieuvriendelijke gasolie. Hoewel ook dit product grotendeels geproduceerd wordt uit afgewerkte plantaardige vetten en restafval van dierlijke herkomst, bevat het géén FAME. Veel dieselmotoren kunnen er probleemloos op overschakelen. Het is verstandig om hiervoor eerst de dealer en/of leverancier te raadplegen. De moleculen van de grondstof ondergaan een kraakproces binnen een overvloed aan waterstof (hydrocracking). Zo vindt een moleculaire heropbouw plaats tot een brandstof die vrijwel gelijk is aan fossiele diesel. Doordat de zuurstof aan de grondstoffen wordt onttrokken en het product geen vetzuren bevat, kan er geen water en daarmee bacteriegroei en vlokvorming ontstaan.

Niet elke HVO-brandstof heeft dezelfde kwaliteit

Echter: niet elke HVO-brandstof heeft dezelfde kwaliteit. Bij de traditionele diesel is dat overigens door toevoeging van additieven ook niet het geval. Zo verschilt de Excellium-diesel van Total van de Ultimate-diesel van BP. Bedrijven proberen zich hiermee zelfs te onderscheiden in de brandstoffenmarkt. Bij HVO variëren de gebruikte grondstoffen voortdurend. Dit kan ten koste gaan van de consistentie en kwaliteit van de brandstof. We leggen Vulink van Fedecom de vraag voor of het niet slim is de range grondstoffen hiervoor kleiner te maken. Hij antwoordt: 'Als grondstoffeninkopers een selectieve keuze moeten maken uit plantaardige en dierlijke restproducten, leidt dit tot een lagere HVO-productie, met nog verder stijgende prijzen tot gevolg.'

Het brandstofpistool voor Blauwe Diesel/Neste is geen onbekende meer bij tankstations.

Blauwe Diesel

De Finse onderneming Neste is mondiaal een van de grootste producenten van HVO en heeft naast de productielocaties in Finland ook fabrieken in Rotterdam en Singapore. Het soortelijk gewicht van HVO is iets lager en de viscositeit is anders dan die van reguliere diesel. Aromatische stoffen en zwavel ontbreken en de brandstof bevat géén water of bio-oliecomponenten. De verbranding is schoner, de uitstoot van schadelijke stoffen lager en ook hier zien we een lager geluidsniveau. Neste claimt hiermee emissiereducties van 9 procent NOx, 24 procent CO, 30 procent CH en 33 procent PM (roet) bij moderne motoren. Bij oudere motoren zouden deze reductiewaarden zelfs het dubbele bedragen. Bij gebruik van pure HVO bedraagt de CO2-reductie 90 procent (WTW, well-to-wheel). Kijk je naar TTW (tank-to-wheel), dan is dit zelfs 99 procent volgens het Finse bedrijf. Het Heerenveense Future Fuels is één van de leveranciers in ons land en levert het merk Neste My van Neste. Deze brandstof is 100 procent HVO (HVO100) en zo helder als water. Daarnaast levert Future Fuels zijn eigen merk duurzame brandstoffen, genoemd Blauwe Diesel. Hierbij is HVO geblend met een conventionele diesel zonder FAME. Dit kan in blends van 20 tot en met 50 procent HVO. (HVO20 -HVO50). Al deze blends vallen onder de EN590 en de kleur van deze brandstof is blauw voor de herkenning. Pure HVO is prijzig; bij een blend is de prijs navenant lager. Helaas geldt dat ook voor de reductie van de CO2-emissie.

Pure HVO is prijzig, bij een blend is de prijs navenant lager

Het Nederlandse dieselmerk Traxx bracht in 2019 twee HVO-varianten op de markt: TRAXX HVO100 en als variant hierop de Traxx HVO-mix. De laatste bestaat uit HVO (tot 30 procent) en Traxx-diesel (https://youtu.be/lObCNfvz_wA). De mix voldoet volgens informatie op de website aan de alom geaccepteerde EN590-norm voor dieselbrandstof en is dus probleemloos in alle dieselvoertuigen bruikbaar. Traxx HVO100 voldoet aan de EN15940-specificatie voor paraffinische dieselbrandstof en kan in alle huidige dieselmotoren worden gebruikt, mits goedgekeurd door de fabrikant.

Voor- en nadelen van HVO Voordelen: • Vrijwel dezelfde prestaties als traditionele diesel • Productie uit vele grondstoffen mogelijk, waaronder laagwaardige reststomen die ongeschikt zijn voor de productie van biodiesel • Klimaatvoordelen identiek aan die van biodiesel. Met bio-oliën als grondstof kan de bron-tot-wiel-CO2-emissie zelfs nog lager zijn • Toepassing als directe vervanger voor diesel mogelijk, aanpassingen zijn niet nodig • Geen technische beperkingen zoals bij biodiesel (uitvlokken, groei schadelijke organismen in de brandstoftank) • Bij afnemende vraag naar fossiele brandstoffen kunnen dieselraffinaderijen worden omgebouwd tot HVO-plants

Nadelen:
• Grondstoffen voor HVO zijn ondanks breed scala aan mogelijkheden nog altijd beperkt
• Productie uit afval van palmolie-industrie draagt bij aan ontbossing en hoge CO2-emissies
• CO2-emissie kan laag zijn, maar NOx- en fijnstofemissie dalen niet
• HVO is op de meeste markten duurder dan diesel
Bron: Volvo Trucks Nederland

HVO100 HVO20 CO -24 % -4,8 % CO2 -89 % -17,8 % NOx -9 % -1,8 % HC -30 % -6 % Roet/fijnstof -33 % -6,6 %

Bron: Gulf. Hernieuwbare diesel heeft een hoog cetaangetal. Afhankelijk van het percentage bijmenging HVO ligt dit tussen de 51 en 70. Hoe hoger het cetaangetal, des te sneller en efficiënter is de verbranding.

Verschil EN15940 - EN590

Aan de pomp en bij het bunkerstation heeft de 'nieuwe' traditionele diesel nu de aanduiding EN590 B7, waarbij EN590 staat voor normen van fossiele gasolie en B7 voor het percentage FAME. Het productieproces voor HVO, dat onder meer een bestanddeel is van Blauwe Diesel, is zo doorontwikkeld, dat door het gebruik van grondstoffen met de hoogste CO2-reductie ook de hoogste kwaliteit te behalen valt. De EN15940/EN590-normen geven de kwaliteit van een brandstof weer. EN590 is in de EU een breed bekende norm voor 'normale' diesel. EN15940 is de nieuwe norm voor synthetische brandstoffen. Er zijn veel overeenkomsten tussen de twee normen, want uiteindelijk gelden ze allebei voor diesel. Er is één belangrijk verschil: de dichtheid. Dat is ook het grootste verschil tussen normale diesel en HVO. De dichtheid van EN590 ligt tussen de 0,820 en 0,845 kg/l, de dichtheid van EN15940 tussen de 0,760 en de 0,800 kg/l. Lagere blends kunnen gekeurd zijn voor EN590, terwijl de hogere blends gekeurd worden als EN15940. Een 100 procent HVO-variant, zoals Neste MY, voldoet aan de EN15940-norm. Blauwe Diesel EN590 is van constante kwaliteit en voldoet jaarrond aan de richtlijnen van deze brandstofnormering. De Blauwe Diesel EN590-brandstoffen bestaan uit de beste kwaliteit duurzame HVO-brandstof, samengesteld met de hoogwaardigste fossiele diesel. Blauwe Diesel EN590 is dus geen GTL en geen FAME (biodiesel) en bevat ook geen FAME.

'Je kunt wisselen van Blauwe Diesel EN590 naar fossiele diesel én andersom'

De website Futurefuels.nl meldt hierover dat Blauwe Diesel EN590 een zogenoemde drop-in fuel is: 'Dat betekent twee dingen. Enerzijds dat je zonder aanpassingen aan de motor kunt overstappen op Blauwe Diesel EN590. Anderzijds dat je op ieder willekeurig moment kunt wisselen van Blauwe Diesel EN590 naar fossiele diesel én andersom. Dit omdat fossiele diesel en Blauwe Diesel EN590 met elkaar gemixt kunnen worden.' Benjamin Pastoor, manager sales & marketing van Future Fuels, attendeert op de Neste-website https://www.neste.nl/neste-my-renewable-diesel/hvo/goedgekeurde-voertuigen en zegt: 'Daar vindt u een overzicht van alle goedkeuringen. Agco, Caterpillar, John Deere en Deutz hebben allemaal hun tractoren en landbouwmachines vrijgegeven voor EN15940. Naar mijn mening is HVO een duurzame oplossing die je moet vergelijken met elektrisch, waterstof of groen gas. In die vergelijking is een HVO-brandstof namelijk de snelste, goedkoopste en eenvoudigste manier om te verduurzamen. Met je bestaande dieselvoertuig rijd je vandaag nog naar een bestaand tankstation en tank je Neste MY (HVO100). Je rijdt dan fossielvrij, reduceert de emissies en de CO2-uitstoot tot wel 90 procent. Indien je 3.000 liter diesel verbruikt op jaarbasis en de prijs van Neste MY circa 0,25 euro hoger ligt dan die van diesel, ben je bij het gebruik van HVO 750 euro per jaar, 60 euro per maand extra kwijt. Je hoeft dan geen elektrisch voertuig of een door waterstof of groen gas aangedreven voertuig aan te schaffen. Met HVO is het voor miljoenen dieselvoertuigeigenaren mogelijk om zonder investeringen per vandaag te verduurzamen.'

Van aardgas naar GTL?

En er is nog een traditionele diesel-lookalike: gas-to-liquids, GTL. Dit is dieselolie die ontstaat door een complexe bewerking van aardgas. Het idee is dat bestaande voertuigen en motoren ermee kunnen werken. Dit is zeer praktisch en het dieselolie-distributienet kan hierbij in stand blijven. Het cetaangehalte van GTL is hoog en aromatische bestanddelen en zwavel ontbreken. Dit geeft een behoorlijke emissiereductie voor schadelijke gassen. GTL is een vrijwel heldere en geurloze vloeistof. Beweerd wordt dat hiermee zelfs een geluidsreductie tot 5 dBa gerealiseerd kan worden. Het meest waardevolle is dat GTL geen zomer- en winterdiesel kent.

Deze brandstof levert geen directe bijdrage aan vermindering van de CO2-uitstoot

GTL laat zich beter bewaren dan traditionele diesel. Brandstofleverancier Shell, bijvoorbeeld, claimt dat deze brandstof af fabriek FAME-vrij is. In tegenstelling tot wat velen verwachten, levert deze brandstof geen directe bijdrage aan vermindering van de CO2-uitstoot. Deze brandstofproducent rubriceert dat voor de verschillende Euro-klassen. Voor Euro 4- en Euro 5-motoren geldt een emissiereductie voor PM (fijnstof) van 23 tot 38 procent. Voor NOx is dat 5 tot 37 procent, voor CO 8 tot 22 procent en voor CH bedraagt dit 10 tot 28 procent. Het motortype en emissieniveau zijn hiervoor bepalend. GTL wordt in de praktijk het meeste toegepast in - oudere - motoren voor bijvoorbeeld grondverzet. Ook de gemeente Rotterdam is een grote afnemer van dit product. De resterende CO2-uitstoot kan worden gecompenseerd door de aanplant van bomen, zodat een 100 procent CO2-neutrale brandstof ontstaat.

Fedecom

Hoe kijkt Theo Vulink vanuit brancheorganisatie Fedecom tegen de ontwikkelingen aan? Hij merkt allereerst op dat internationaal werkende (motor)fabrikanten zich inzetten om aan de emissierichtlijnen te voldoen die de maatschappij verlangt: 'Dit is regiobepaald. We hebben al gezien dat de nieuwe emissiearme technieken vaak niet in de bestaande smalle chassis passen. We constateren ook dat motorfabrikanten de bandbreedte van hun motoren inperken. Bovendien werd de assemblage van machines vertraagd door corona. Dit heeft er in elk geval toe geleid dat er nu in Europa voor Tier IV en Stage V een extra overgangsjaar geldt. Wat brandstof betreft, zie ik HVO en GTL als een tussenfase naar elektrisch materieel in landbouw, tuin en park.'

'Wat brandstof betreft, zie ik HVO en GTL als een tussenfase naar elektrisch materieel'

Renewable diesel is een product dat de transitie naar elektrisch gaat overbruggen. Desgevraagd zegt Vulink over het tijdpad: 'We zien de professionele markt voor accugereedschap al sterk groeien. Materieel voor landbouw en tuin en park zal volgen; de eerste bedrijven in de automotive hebben immers ook al aangekondigd te stoppen met de ontwikkeling van fossiel aangedreven voertuigen. Voor onze sector moet de keuze vrij en betaalbaar blijven. Daarom vind ik dat de discussie niet over een bepaalde energiedrager moet gaan. Je kunt beter praten over welke milieuvriendelijke machines je waarvoor inschakelt. Steeds vaker zien we dat milieuvriendelijke bedrijven bij aanbestedingen in het voordeel zijn. Zij spelen een voortrekkersrol in de transitie.'

Afwegingsmatrix

Voor aannemers, hoveniers en gemeenten die keuzes moeten maken, is de situatie lastig, volgens Vulink. 'Het zijn individuele keuzes met vele variabelen. Er zijn steeds meer signalen dat grotere hoveniers leaseconstructies aangaan met een hoofdleverancier. Het is een manier om een desinvestering te voorkomen bij aanscherpende wetgeving. Het inkooprisico vermindert en je kunt het classificeren als een imagodeal, waarbij sprake is van risicospreiding over verschillende partijen. Grote partijen kunnen uitstootmachines vaak goed kwijt in regio's die minder in de voorhoede lopen qua emissie.' Vulink adviseert inkopers een afwegingsmatrix te maken bij investeringen. De afschrijvingspost bij aankoop is belangrijk, maar ook vragen als hoeveel CO2-reductie je wilt realiseren, welke brandstofvariant of andere energiedrager je kiest en of je een voorloper wilt zijn. Anders dan in de traditionele situatie krijg je te maken met een ander onderhoudspatroon en een andere logistiek. 'De HVO- en GTL-prijzen stimuleren het gebruik ervan in elk geval niet', zegt Vulink.

Belangrijk is welke brandstofvariant of andere energiedrager je kiest en of je een voorloper wilt zijn

Ondernemers moeten opnieuw nadenken over brandstofopslag en logistiek voor duurzame brandstoffen.

'De ervaring is dat er bij toevoeging van Ad Blue in Euro 5- en Euro 6-motoren eerder onderhoudsbeurten nodig zijn. Verder heb je altijd te maken met andere emissiebeperkende methoden en naverbrandingtechnieken. Dat maakt het voor materieelleveranciers lastig om uitspraken te doen over welke renewabele diesel je het best kunt tanken. Ik adviseer: probeer een dubbele garantie te krijgen, zowel bij de leverancier van brandstof als van het materieel, om niet voor verrassingen komen te staan. Gelukkig is er sprake van voortschrijdende ervaringen met de vele variabelen, waarbij de investeerder het best een individuele afwegingsmatrix kan maken.'

Brandstoffenleverancier Den Hartog

Distributeurs en leveranciers van vloeibare brandstoffen hebben natuurlijk nadrukkelijk te maken met de transitie van puur fossiele diesel naar milieuvriendelijker producten. Business development manager Niek Roessink maakt kenbaar dat overschakelen op pure waterstofgas voor Den Hartog nog ver weg ligt: 'De vloeistoffenmarkt is voorlopig nog wel renderend voor ons, zeker de komende tien jaar. Onze ambitie is om steeds meer duurzame brandstoffen aan onze klanten te leveren. Wij hebben de afgelopen jaren een compleet gamma biobrandstoffen opgebouwd, allemaal brandstoffen waarmee we CO₂ besparen. De stikstof-, fijnstof- en zwaveluitstoot van deze producten is ook lager.' Roessink spreekt hier onder andere over de HVO-dieselsoorten, maar ook over vloeistoffen waarin biobrandstoffen zijn verwerkt; de koolwaterstofverhouding hierin verschilt van die in traditionele diesel. Deze brandstoffen, vervaardigd uit hernieuwbare producten, bevatten meer waterstof. Daardoor verloopt de verbranding schoner. 'In ons businessmodel spelen ethanol en methanol als biobrandstoffen een grote rol', zegt Roessink. 'Evenals de veresterde plantaardige oliën uit bijvoorbeeld afgewerkt frituurvet of raapzaad (fatty acid methyl esters of FAME, red.).' Volgens hem zijn de problemen hiermee nagenoeg onder de knie. Verder is hij ervan overtuigd dat we 'fossiel' niet opeens links kunnen laten liggen: 'We hebben alle energievormen nodig. Met technieken waarbij we verbrandingsmotoren geschikt maken voor biobrandstoffen realiseren we op korte termijn de grootste winst. Wat nu rondrijdt, gaat namelijk nog jaren mee.'

Om te kunnen reageren moet je zijn ingelogd.   LOGIN   of maak gratis een account aan.

REACTIES

Er zijn nog geen reacties.

download artikel

Tip de redactie