Historically, most cars have run on gasoline, but that doesn’t have to be the case in the future: other liquid fuels and electricity can also power cars. So what are the differences between these options? And which one’s best?
In vroeger tijden liepen de meeste auto’s op benzine, maar in de toekomst hoeft dat niet het geval te zijn. Auto’s kunnen ook rijden op andere vloeibare brandstoffen en elektriciteit. Wat zijn de verschillen tussen deze mogelijkheden? En wat is de beste optie?
Gasoline is refined from crude oil, a fossil fuel extracted from deep underground. The energy in gasoline comes from a class of molecules called hydrocarbons. There are hundreds of different hydrocarbons in crude oil, and different ones are used to make gasoline and diesel— which is why you can't use them interchangeably.
Benzine wordt geraffineerd uit ruwe olie, een fossiele brandstof die uit de diepe aardlagen wordt gewonnen. De energie uit benzine komt van moleculen die tot de groep koolwaterstoffen behoren. Er zitten honderden verschillende koolwaterstoffen in ruwe olie en van diverse soorten wordt benzine en diesel gemaakt, vandaar dat ze niet door elkaar gebruikt kunnen worden.
Fuels derived from crude oil are extremely energy dense, bringing a lot of bang for your buck. Unfortunately, they have many drawbacks. Oil spills cause environmental damage and cost billions of dollars to clean up. Air pollution from burning fossil fuels like these kills 4.5 million people each year. And transportation accounts for 16% of global greenhouse gas emissions, almost half of which comes from passenger cars burning fossil fuels. These emissions warm the planet and make weather more extreme. In the U.S. alone, storms caused by climate change caused $500 billion of damage in the last five years.
Brandstoffen uit ruwe olie zijn zeer energierijk en bieden veel waar voor je geld. Er zitten helaas ook veel nadelen aan. Olielekkage is schadelijk voor het milieu en het kost een vermogen om het op te ruimen. Luchtvervuiling door het verbranden van zulke fossiele brandstoffen leidt jaarlijks tot 4,5 miljoen sterfgevallen. En transport veroorzaakt 16% van de mondiale broeikasgasuitstoot, waarvan bijna de helft door auto’s die fossiele brandstof gebruiken. Deze emissies warmen de aarde op en veroorzaken extremer weer. Alleen al in de VS is de stormschade door het veranderende klimaat tot 500 miljard dollar opgelopen in de laatste vijf jaar.
So while gas is efficient, something so destructive can't be the best fuel. The most common alternative is electricity. Electric cars use a battery pack and electric motor instead of the internal combustion engine found in gas-powered cars, and must be charged at charging stations. With the right power infrastructure, they can be as efficient as gas-powered cars. If powered by electricity generated without fossil fuels, they can avoid greenhouse gas emissions entirely. They’re more expensive than gas-powered cars, but the cost difference has been shrinking rapidly since 2010.
Hoewel gas efficiënt is, kan zoiets destructiefs onmogelijk de beste brandstof zijn. Het meest gangbare alternatief is elektriciteit. Elektrische auto’s hebben een batterij en een elektromotor in plaats van een verbrandingsmotor die benzineauto’s hebben. Ze moeten opgeladen worden bij oplaadpunten. Met de juiste laadinfrastructuur zijn ze net zo efficiënt als benzineauto’s. Als ze lopen op elektriciteit die fossielvrij gemaakt is, kunnen ze broeikasgasuitstoot helemaal voorkomen. Ze zijn duurder dan benzineauto’s, maar het prijsverschil is sinds 2010 sterk afgenomen.
The other alternatives to gasoline are other liquid fuels. Many of these can be shipped and stored using the same infrastructure as gasoline, and used in the same cars. They can also be carbon-neutral if they’re made using carbon dioxide from the atmosphere— meaning when we burn them, we release that same carbon dioxide back into the air, and don't add to overall emissions.
Naast benzine zijn er ook andere vloeibare brandstoffen. De meeste ervan kunnen worden vervoerd en opgeslagen via dezelfde infrastructuur als benzine en gebruikt door dezelfde auto’s. Ze zijn ook CO2-neutraal als ze gemaakt zijn van koolwaterstoffen uit de lucht. Zodra ze verbrand worden, keert dezelfde koolstofdioxide terug in de lucht en veroorzaken ze geen extra uitstoot.
One approach to carbon-neutral fuel is to capture carbon dioxide from the atmosphere and combine its carbon with the hydrogen in water. This creates hydrocarbons, the source of energy in fossil fuels— but without any emissions if the fuels are made using clean electricity. These fuels take up more space than an energetically equivalent amount of gasoline— an obstacle to using them in cars.
Eén benadering voor koolstofneutrale brandstof is om CO2 uit de lucht te halen en de koolstof met waterstof uit water te koppelen. Zo onstaan er koolwaterstoffen, de energiebron in fossiele brandstoffen, maar zonder de uitstoot als de brandstof met groene stroom gemaakt wordt. Deze brandstoffen nemen meer ruimte in beslag dan een energetisch vergelijkbare hoeveelheid benzine wat lastig is voor gebruik in auto’s.
Another approach is to make carbon-neutral fuels from plants, which sequester carbon from the air through photosynthesis. But growing the plants also has to be carbon neutral— which rules out many crops that require fertilizer, a big contributor to greenhouse gas emissions. So the next generation of these fuels must be made from either plant waste or plants that don't require fertilizer to grow. Biofuels can be about as efficient as gasoline, though not all are.
Bij een andere aanpak worden CO2-neutrale brandstoffen gemaakt van planten, die koolstof in de lucht halen door middel van fotosynthese. Maar het kweken van de planten moet ook CO2-neutraal zijn, waardoor veel gewassen buitenspel staan die mest nodig hebben, wat flink bijdraagt aan broeikasgasuitstoot. De nieuwe generatie brandstoffen moet dus uit plantaardig afval geproduceerd worden danwel uit gewassen die geen mest nodig hebben. Sommige biobrandstoffen zijn even efficiënt als benzine.
For a fuel to be the best option, people have to be able to afford it. Unfortunately, the high upfront costs of implementing new technologies and heavy subsidies for the producers of fossil fuels, mean that almost every green technology is more expensive than its fossil-fuel-based cousin. This cost difference is known as a green premium.
Een brandstof is pas de beste optie als men die kan betalen. Helaas zorgen de hoge aanloopkosten om nieuwe technologieën in te voeren en hoge subsidies om fossiele brandstoffen te produceren ervoor dat bijna elke vorm van groene technologie duurder is dan zijn op fossiele brandstof gebaseerde tegenhanger. Dit prijsverschil staat bekend als groene meerprijs.
Governments have already started subsidizing electric vehicles to help make up the difference. In some places, depending on the costs of electricity and gas, electric cars can already be cheaper overall, despite the higher cost of the car. The other alternatives are trickier, for now— zero-carbon liquid fuels can be double the price of gasoline or more. Innovators are doing everything they can to bring green premiums down, because in the end, the best fuel will be both affordable for consumers and sustainable for our planet.
Overheden zijn al begonnen elektrisch rijden te subsidiëren om het verschil te compenseren. Her en der zijn, afhankelijk van elektriciteits- en benzinekosten, elektrische auto’s over het geheel genomen goedkoper, ondanks de hogere verkoopprijs van de auto. De andere alternatieven zijn op dit moment een stuk lastiger. Koolstofvrije vloeibare brandstof kost twee of meer keer zoveel als benzine. Innovatoren doen er alles aan om de groene meerprijs te verlagen, want uiteindelijk zal de beste brandstof zowel betaalbaar zijn voor consumenten als duurzaam zijn voor onze aarde.