E-fuel-kostencalculator

Een e-fuel (elektrobrandstof of Power-to-X-brandstof) is een synthetische brandstof gemaakt uit groene waterstof en een koolstofbron (afgevangen CO₂) of stikstof, met behulp van hernieuwbare elektriciteit. Voorbeelden zijn e-methanol, e-ammoniak, e-methaan en e-kerosine (e-SAF).

Huidige techno-economische schattingen leggen e-methanol op ongeveer 800 tot 1200 EUR per ton, tegenover circa 350 tot 450 EUR per ton voor fossiele methanol. Groene waterstof bepaalt doorgaans 50 tot 70 procent van de kosten.

De productiekosten van e-SAF liggen tussen ongeveer 1500 en 4200 EUR per ton, afhankelijk van route en CO₂-bron, ruwweg 2 tot 6 keer de prijs van fossiele kerosine. Kosten rond 1500 EUR per ton worden tegen 2030 haalbaar geacht bij hybride zon- en windinstallaties met direct air capture.

De dominante factor is de kostprijs van groene waterstof, gevolgd door de kosten van de CO₂-grondstof (vooral bij gebruik van direct air capture), de kapitaalkosten van de synthese-installatie, en elektriciteit voor de synthesestap. De capaciteitsfactor heeft een sterke invloed op het aandeel kapitaalkosten.

LCOF is de constante prijs per ton (of per MWh) waartegen een e-fuel verkocht moet worden om alle kapitaal- en operationele kosten over de levensduur van de installatie bij een gegeven disconteringsvoet terug te verdienen. Het is het e-fuel-equivalent van LCOH voor waterstof en LCOE voor elektriciteit.

Ongeveer 0,18 t H₂ per t e-ammoniak, 0,2 t per t e-methanol, 0,43 t per t e-kerosine, en 0,5 t per t e-methaan. Hoe hoger de waterstofbehoefte, hoe sterker de e-fuelkosten de prijs van groene waterstof volgen.

E-fuels gebruiken afgevangen CO₂ uit biogene bronnen (15 tot 50 EUR/t), zuiver industriële stromen (15 tot 40 EUR/t), verdund industrieel rookgas (40 tot 120 EUR/t), of direct air capture (200 tot 1000 EUR/t vandaag de dag). E-ammoniak gebruikt stikstof in plaats van CO₂, waardoor deze kosten volledig worden vermeden.

Wanneer gemaakt van groene waterstof en biogene of via direct air capture afgevangen CO₂, was de CO₂ die bij verbranding vrijkomt eerder aan de atmosfeer of biosfeer onttrokken, waardoor de netto verbrandings-CO₂ als nabij nul wordt beschouwd. E-fuels op basis van fossiele puntbron-CO₂ hergebruiken de koolstof eenmalig, maar zijn onder de meeste kaders niet klimaatneutraal.

Dit zijn de meerkosten van de e-fuel ten opzichte van het fossiele equivalent, gedeeld door de vermeden CO₂-uitstoot. Typische waarden vandaag liggen tussen 200 en 1000 EUR per ton CO₂, wat verklaart waarom e-fuels doorgaans worden ingezet in sectoren met verplichtingen (luchtvaart, scheepvaart) in plaats van puur op basis van open koolstofprijseconomie.

E-fuels stapelen de kosten van groene waterstof, CO₂-afvang en een synthese-installatie, en verliezen 40 tot 50 procent van de ingevoerde energie voor vloeibare brandstoffen. Ze zijn het meest gerechtvaardigd waar directe elektrificatie niet haalbaar is: langeafstandsluchtvaart, diepzeescheepvaart en bepaalde chemische grondstoffen.

Biobrandstoffen worden gemaakt uit biomassa (gewassen, afval, reststromen). E-fuels worden gemaakt uit groene waterstof en afgevangen CO₂ of stikstof. E-fuels zijn niet landgebonden en kunnen opschalen met hernieuwbare elektriciteit, maar zijn momenteel duurder dan de meeste biobrandstoffen.

Het power-to-fuel-rendement (van elektriciteit in naar brandstofenergie uit) bedraagt ongeveer 50 tot 60 procent voor e-methanol en e-ammoniak, en 40 tot 50 procent voor Fischer-Tropsch-vloeistoffen zoals e-kerosine. Het energieverlies is de afweging voor het produceren van een energiedichte, drop-in brandstof.