Zuid-Afrika heeft enorm potentieel voor groene brandstoffen

Zuid-Afrika moet ernstig beginnen nadenken over een verschuiving van zijn energiepolitiek, schrijven David Richard Walwyn, hoogleraar Technologiebeheer aan de University of Pretoria en Rod Crompton, adjunct-hoogleraar aan de University of the Witwatersrand. Het land heeft alle troeven om een belangrijke wereldproducent van groene brandstoffen te worden, maar dan moet het zich reppen.

Er zijn twee belangrijke redenen waarom Zuid-Afrika zijn energiebeleid in vraag moet stellen. De eerste is dat de belangrijkste uitvoerproducten van het land – steenkool en platinum – tegen een sterke terugval aankijken door de naderende verschuiving in de wereldwijde energiemarkten.

Daarvoor zijn een aantal factoren verantwoordelijk. De verschuiving van voertuigen op benzine- en diesel naar elektrische varianten gaat steeds sneller. Twee derde van de vraag naar platinum komt van brandstofmotoren, met name voor gebruik in bougies en in katalysatoren.

Een tweede belangrijke reden is de wereldwijde verschuiving van steenkool naar hernieuwbare bronnen voor elektriciteit. Zuid-Afrika kan zelf niet achterblijven: het is nu wereldwijd de tiende grootste uitstoter van CO2 per hoofd van de bevolking. In Mpumalanga leidt dat tot aanzienlijke milieuvervuiling. Daar heeft staatsbedrijf Eskom steenkoolcentrales en is ook een kool-naar-brandstoffabriek Sasol. Samen zijn de twee bedrijven goed voor meer dan de helft van de Zuid-Afrikaanse uitstoot van broeikasgassen.

Oplossingen

Zuid-Afrika kan beide problemen aanpakken door in te zetten op een haalbare oplossing die op exploitatie ligt te wachten: het enorme potentieel op het vlak van zonne- en windenergie in combinatie met technologieën zoals “Fischer-Tropsch”. Met die combinatie kan het land zich in een ideale positie manoeuvreren om een nieuw hoofdstuk te beginnen van exportgeleide economische ontwikkeling.

Die “Fischer-Tropsch-technologie” werd in de jaren 1950 geïntroduceerd in Zuid-Afrika om de afhankelijkheid van ingevoerde olie te verminderen. De technologie laat toe om een mix van koolstofmonoxide en waterstof – die geproduceerd worden door steenkool op hoge temperatuur te verhitten tot gasificatie –  om te zetten naar vloeibare brandstof. 

Sasol is nu een wereldleider in de technologie en meer gespecialiseerd dan eender welk ander bedrijf in de conversie. Inzetten op het gebruik van de technologie is een gouden kans voor het land om van een belangrijke uitstoter te evolueren naar een belangrijke speler in het terugdringen van die uitstoot. 

De technologie

Zuid-Afrika kan zijn potentieel aan zonne- en windenergie gebruiken om waterstof te maken uit water via een proces dat bekendstaat als hydrolyse. Een goedkope en betrouwbare bron van waterstof is essentieel voor de productie van groene brandstoffen. Tot vandaag blijkt die technologie te duur. Maar doorbraken op het vlak van brandstofcellen hebben grootschalige waterstofproductie goedkoper en toegankelijker gemaakt. Bovendien: als waterstof gemaakt wordt op basis van hernieuwbare energie, is het een groene brandstof. 

Dat groene waterstof kan vervolgens gecombineerd worden met koolstof, uit gas of uit de lucht, om vloeibare brandstoffen en andere petrochemische stoffen te maken, via de Fischer-Tropsch-technologie. De huidige Sasol-technologie gaat uit van steenkool als bron van koolstof, maar dat is duurzaam. Een mogelijke innovatie – waarom Zuid-Afrika een primaire rol kan spelen – is de combinatie van groene koolstof met groene waterstof om vloeibare brandstoffen te maken .

Er zijn aanzienlijke exportmogelijkheden voor dergelijke groene brandstoffen en petrochemische producten. De markt daarvoor kan inkomsten opleveren die de dalende export van steenkool en platinum compenseert.

De groene waterstof kan ook de import van meststoffen en explosieven vervangen. Zo’n 60 procent van de Zuid-Afrikaanse meststoffen wordt momenteel geïmporteerd. Waterstof kan met stikstof gecombineerd worden om ammoniak te maken via het bekende Haber-proces. Zo wordt een basis gevormd om vervolgens meststoffen en explosieven te produceren.

Vliegtuigbrandstof

Een van de “groene brandstoffen” die een enorm potentieel hebben, is vliegtuigbrandstof. De luchtvaartsector staat onder intense druk om alternatieven te vinden voor fossiele brandstoffen en zo zijn uitstoot aan banden te leggen. 

Dat is nodig: de wereldmarkt voor vliegtuigbrandstof is goed voor 300 miljard dollar  en de luchtvaart is verantwoordelijk voor 2,5 procent van de totale wereldwijde uitstoot van broeikasgassen. Dat is het equivalent van 900 miljoen ton CO2. Maar vooral: die cijfers dreigen te verdrievoudigen tegen 2050 en zouden dan goed zijn voor een kwart van de wereldwijde uitstoot.

Die behoefte aan fossiele brandstoffen kan volledig vervangen worden door groene vloeibare brandstoffen, geproduceerd op basis van groene waterstof en CO2 die uit de atmosfeer gehaald wordt.

De markt voor groene vliegtuigbrandstof is dan ook een aantrekkelijke kans voor Zuid-Afrika. Tot vandaag bestaat er immers geen haalbaar alternatief. Maar in de toekomst bestaat de mogelijkheid, dankzij brandstofcellen en technologie om CO2 uit de lucht te halen. 

De drie andere technologieën die van belang zijn (wind- en zonne- energie, en de Fischer Tropsch-technologie) zijn stuk voor stuk goed ontwikkeld in Zuid-Afrika. Recente veilingen op de energiemarkt hebben aangetoond dat hernieuwbare energie de goedkoopste bron van elektriciteit is. En Sasol werkt al vijftig jaar met Fischer-Tropsch-reactoren.

Jammer genoeg zijn Zuid-Afrikaanse publiek gefinancierde inspanningen rond onderzoek en ontwikkeling vooral gericht op het gebruik van waterstof, eerder dan op het proces om waterstof te produceren. De regering zou die focus moeten verleggen.

Internationaal zijn er al verschillende testinstallaties werkzaam of gepland. Maar die hebben niet het voordeel dat Zuid-Afrika heeft op het vlak van zonne- en windenergie. Ook de Zuid-Afrikaanse ervaring met de Fischer-Tropsch-technologie moeten ze missen. 

Vooruit kijken

Zuid-Afrika heeft cruciale troeven die het zou moeten gebruiken om een dreigend gat in de export op te vullen en tegelijk zijn uitstoot terug te dringen. Het moet de kans grijpen om als eerste uit de startblokken te komen.

Maar zullen de regering en Sasol daarvoor de noodzakelijke stappen nemen? Gezien het potentieel aan lokale werkgelegenheid, de redding van de platinumindustrie, de vermindering van de uitstoot en de belofte van broodnodige buitenlandse valuta, lijkt dat een logische beslissing.

Bron: The Conversation

Spread the word, please. Thank you!

Interessant? Delen mag! :-)