HVO: hernieuwbaar alternatief voor diesel, met kanttekening

De CO2-uitstoot van verbrandingsmotoren moet omlaag, dat staat buiten kijf. De biodiesel die daarvoor wordt bijgemengd, heeft echter veel nadelen bij gebruik in een scheepsmotor. Hvo, Hydrotreated Vegetable Oil, is een zeer zuivere diesel die de slechte reputatie van biobrandstof kan verbeteren. Nog niet alle motorfabrikanten hebben deze relatief nieuwe brandstof omarmd. Wat is hvo en is het ook geschikt voor jouw motor?

Dit artikel is eerder gepubliceerd in Zeilen 06/2020
Tekst Marinus van Sijdenborgh de Jong

Toen Rudolf Diesel in 1893 de dieselmotor uitvond, experimenteerde hij al met pindaolie als brandstof. Petroleum bleek toch beter te werken, maar vandaag de dag zijn we grotendeels weer terug bij de plantaardige vetten en oliën als vervanging voor fossiele of ‘normale’ diesel. Twee jaar geleden schreven we al over gtl als alternatieve brandstof (Zeilen 12/2017). Uit de reacties die dit artikel opriep, maakten we op dat het laatste woord hierover nog niet gesproken was. Helemaal omdat bleek dat het gebruik van de zeer zuivere gtl niet door alle motorfabrikanten was goedgekeurd. Alle vragen beantwoordden we zo goed mogelijk een paar nummers later (Zeilen 3/2018). Daarbij kwam ook voor het eerst een andere, fossielvrije brandstof ter sprake: hvo.

Het bijmengen begint

Sinds de pindaolie van Diesel heeft de brandstofindustrie niet stilgezeten. Het begon ooit met ‘normale’ diesel, het spul waar ook je auto op rijdt: een mengsel van minerale diesel, gewonnen uit aardolie, en een biobrandstof. Om de CO2-uitstoot te verminderen werd in 2007 besloten dat er een minimum aan biobrandstof bij de diesel moest worden gevoegd. Wettelijk mag fysiek maar 7 procent biobrandstof worden bijgemengd, maar administratief moet dat dit jaar al 16,4 procent zijn. Om dat te bewerkstelligen zijn er compensatiecertificaten in de handel. Net als bij ‘groene energie’ is het noodzakelijk dat een leverancier op papier het wettelijke minimum aan biobrandstof behaalt, maar hoe hij dat in de praktijk uitvoert, mag hij zelf weten.

© Marinus van Sijdenborgh de Jong

Oei, biodiesel!

Honderd procent biobrandstof, veroorzaakt dat niet die gevreesde dieselpest/dieselalgen/dieselbacterie? Ja en nee. Het is belangrijk onderscheid te maken tussen biobrandstof en biodiesel. Biodiesel is wel een biobrandstof, maar biobrandstof is niet per definitie biodiesel. Verwarrend.
De meestgebruikte manier om biobrandstof te maken is met een chemisch proces: verestering. Daarbij wordt, kort door de bocht, het stofje glycerine in plantaardig of dierlijk vet vervangen door methanol. Het resultaat is FAME (Fatty Acid Methylester), ofwel biodiesel, dat al sinds 1995 op grote schaal wordt gefabriceerd. Hvo is wel een biobrandstof, maar geen biodiesel. Grote leverancier van hvo in Nederland, Future Fuels, hanteert voor een duidelijker onderscheid de term hernieuwbare diesel.

Wat is hvo?

Hvo staat voor Hydrotreated Vegetable Oil en wordt net als FAME van allerlei vetten gemaakt: uit oliepalmen, maïs en soja, maar ook uit voor de mens niet-eetbare gewassen en dierlijke en plantaardige vetten uit afval, zoals afgewerkt frituurvet. Grofweg zijn er drie generaties biobrandstof te onderscheiden. De eerste generatie maakt veel gebruik van eetbare gewassen als grondstof, wat ten koste gaat van de voedselproductie. In deze context lees je vaak over food for fuel, voedsel als brandstof. De tweede generatie biobrandstof is afkomstig uit niet-eetbare gewassen en rest- en afvalstromen. Al een stuk beter, maar het verbouwen van gewassen gaat alsnog ten koste van de natuur, waardoor het initiële doel – het verminderen van CO2-uitstoot – uit het zicht verdwijnt. Een derde generatie biobrandstof, op basis van algen en zeewier, is op dit moment volop in ontwikkeling.
Het gebruik van voedselgewassen voor de productie van brandstof is zeer onwenselijk, zo vindt de Nederlandse overheid. De hvo die in Nederland wordt verkocht, wordt dan ook hoofdzakelijk gewonnen uit resten afvalstromen. Andere landen, zoals Duitsland of Frankrijk, hebben minder moeite met het gebruik van discutabele bronnen voor het maken van biobrandstof.

© Joni Nikulainen

Meerdere methodes

Je kunt hvo op diverse manieren maken. Een van de eerste methodes lijkt op de wijze waarop FAME wordt samengesteld, waarbij in plaats van methanol gebruik wordt gemaakt van waterstof (EN: hydrogen). Dit is de methode die hvo zijn naam gaf. Je kunt ook op een andere manier tot precies dezelfde vloeistof komen, met het zogeheten proces BTL (Biomass to Liquid). Bij BTL wordt de biomassa eerst vergast waarna het vervolgens met een Fischer Tropsch-synthese tot vloeibaar hvo wordt gemaakt. (Voor de puristen: technisch gezien zou je het eindproduct dus btl moeten noemen in plaats van hvo, maar bij gebrek aan een soortnaam noemen we het hvo.) Het resultaat is een zeer hoge kwaliteit brandstof, die allerlei voordelen heeft ten opzichte van reguliere diesel (zie kader Voor- en nadelen op pagina 20).

‘Fossielvrije gtl’

De marktleider op het gebied van hvo-productie is het Finse bedrijf Neste, dat ook een fabriek in Rotterdam heeft staan. Het hanteert het bovengenoemde BTL voor de productie van hvo. Naast FAME en hvo bestaat er een andere synthetische (complex gefabriceerde) brandstof, die middels hetzelfde proces wordt gemaakt als hvo: gtl (Gas to Liquids). Het hoofdzakelijk door Shell geproduceerde gtl wordt echter gemaakt uit de fossiele brandstof aardgas in plaats van biomassa. De eigenschappen bij gebruik van gtl en hvo zijn vrijwel gelijk, maar de oorsprong is dus radicaal anders.

De Europese aanduidingen voor brandstof aan de pomp

Verwarrende aanduidingen

Hoe weet je nu wat je in het buitenland moet tanken? Om verwarring aan de pomp te voorkomen is anderhalf jaar geleden, dankzij Europese regelgeving, de benaming aan de pomp veranderd. Diesel met 7 procent biobrandstof heet B7, met 10 procent biobrandstof B10 en als je een volledige biobrandstof tankt, heet dat B100. Dat betekent dat 100 procent hvo theoretisch ook B100 is. Maar hvo valt eveneens onder het label XTL, waar zowel gtl als hvo onder vallen (en ook ctl, maar dat laten we hier buiten beschouwing). Ben je er nog?

Wat zit er in B100?

De 7 procent bijgemengde biobrandstof in B7 is in de praktijk FAME. De andere 93 procent is minerale diesel. B100 staat voor 100 procent biobrandstof. B100 kan dus zowel 100 procent FAME als 100 procent hvo aanduiden, of een mengsel daarvan. Op 100 procent FAME kán je dieselmotor echter niet lopen, dus in de praktijk zal B100 bij de reguliere pomp nooit 100 procent FAME zijn. Leverancier Future Fuels gebruikte in eerste instantie de aanduiding B100 voor zijn Blauwe diesel die uit 100 procent hvo bestond, maar is daar inmiddels vanaf gestapt.

Hvo100

Hvo wordt in verschillende mengsels gebruikt en is wel puur verkrijgbaar. Dan spreken we wel van hvo100. Het wordt als mengsel in verschillende percentages aangeboden. Leveranciers kunnen dan zelf kiezen of ze de hvo mengen met volledig minerale diesel (B0) als met reeds van FAME voorziene diesel (B7). Tank je hvo-mengsels voor de houdbaarheid, vergewis je er dan van dat er géén FAME/biodiesel in zit.

Beestje bij z’n naam

Wat ons betreft spreken we gewoon van FAME en hvo, maar we begrijpen ook de drang van de Europese Unie om er een overkoepelende naam aan te geven. Dit maakt het er echter niet eenvoudiger op voor de milieubewuste klant.
Hvo en gtl vallen bij de pomp onder dezelfde noemer XTL, terwijl de CO2-voetafdruk van beide brandstoffen verschilt als hemel en aarde. De crux: de labels zijn niet bedoeld om de samenstelling van de brandstof aan te geven, maar duiden de technische geschiktheid voor de motor aan.

Kwestie van normen

De brandstof die je motor in gaat, moet aan bepaalde kwaliteiten voldoen. Die kwaliteiten zijn vastgelegd in Europese normen. Diesel moet voldoen aan de EN590- norm, waar hvo en gtl nét niet aan voldoen. Die vallen onder de EN15940-norm, die in 2016 werd vernieuwd en ook door sommige motorfabrikanten voor gebruik in hun motoren werd toegestaan. Da’s mooi, want tot dan toe was het gebruik van gtl of hvo in pure vorm vaak officieel niet toegelaten. In andere woorden: tankte je puur gtl of hvo en ging je motor om wat voor reden dan ook kapot, dan kon het zo zijn dat je geen garantie kreeg, omdat je niet de juiste brandstof gebruikte. De komst van de EN15940:2016- norm betekent overigens niet dat een dergelijke brandstof automatisch in de bestaande motoren is toegelaten.

Wat zeggen de fabrikanten?

Volvo Penta heeft brandstoffen die voldoen aan de EN15940-norm al sinds maart 2016 officieel toegestaan, maar geeft daarbij wel aan dat oplettendheid vereist is, omdat er lekkage kan optreden als men eerst op normale diesel heeft gedraaid (zie kader Prangende vragen).
Vetus, die zijn kleinere motorblokken betrekt van Mitsubishi en de grotere van Deutz, voert een gedoogbeleid. In de Vetus-motorhandleidingen staat dat alleen EN590-brandstof in de motoren mag worden gebruikt. Gtl voldoet daar niet aan, maar mag wel worden gebruikt. “Dat wordt gedoogd,” aldus de technische man van Vetus die we spreken. “Dat komt omdat Deutz testen heeft uitgevoerd met gtl, omdat zij ook Europese klanten hebben. Mitsubishi heeft niet getest, want die verkoopt met name in Azië, en daar is gtl niet of nauwelijks in de handel.” In de handleiding van Vetus staat expliciet genoemd dat ‘100 procent biodiesel (B100)’ niet mag worden gebruikt. Bij de goedgekeurde brandstoffen staat alleen EN590-brandstof. Ook Vetus benadrukt dat er bij gebruik van EN15940-brandstoffen in met name oudere motoren lekkage kan optreden als gevolg van het niet meer zwellen van de gebruikte afdichtingen.
Yanmar heeft het gebruik van EN15940 in januari 2022 toegestaan. (Oorspronkelijke tekst: Yanmar liet een paar jaar geleden weten dat er onvoldoende was getest om EN15940-genormeerde brandstoffen te kunnen toestaan voor gebruik in zijn motoren en zei daar het jaar erop mee te gaan testen. Begin mei 2020 vertelt een medewerker dat er nog steeds een verzoek uitstaat bij het hoofdkantoor in Japan om diverse brandstoffen te testen. Het testverzoek omvat onder andere EN15940-brandstoffen als hvo. “We horen wel van Yanmar-gebruikers dat zij gtl en dergelijke brandstoffen zonder problemen gebruiken, maar officieel is het gebruik niet goedgekeurd.” Ook Yanmar geeft de problemen aan met schade door lekkende afdichtingen.
“Verder is het ontbrandingsmoment iets anders, waardoor het moment van inspuiting eigenlijk ook veranderd moet worden voor de juiste werking van de motor.”)

Conclusie

We hopen dat het gebruik van hvo spoedig door alle motorfabrikanten wordt omarmd. Niet alleen vanwege het hernieuwbare aspect – mits de juiste grondstoffen worden gebruikt – maar ook vanwege de prettige eigenschappen van de brandstof bij gebruik in scheepsmotoren.
Het laatste woord is er echter nog niet over gesproken. We houden de ontwikkelingen dan ook scherp in de gaten.

© Bertine van Dijk

Hvo langs het water

Aike van der Hoeff houdt sinds 2014 een online lijst bij van de gtl-verkooppunten langs het water. Met de nieuwe labeling en de opgekomen verkoop van hvo benoemt de lijst nu XTL-verkooppunten langs het water. Sommige gtl-verkooppunten hebben de gtl vervangen door hvo. Van der Hoeff publiceert de lijst op zijn eigen website.

Blauwe diesel

Sinds 2018 zie je af en toe langs het water, met name in Friesland, Blauwe diesel. Het Nederlandse bedrijf Future Fuels, leverancier van Neste-brandstoffen, loste het normeringsprobleem op met hvo in verschillende mengverhoudingen en verkoopt dit onder de naam Blauwe diesel. (Eerst heette het onder andere Ssynfuel+, maar omdat die naam niet aansloeg, werd het Blauwe diesel.)
Blauwe diesel is een mengsel van hvo en minerale diesel in zulke verhoudingen dat het wel aan de EN590-norm voldoet, maar toch een groot deel van de voordelen van hvo bezit. Het blauwe kleurstofje voegde Future Fuels zelf toe. Sinds de invoering van de EN15940-norm kon hvo echter ook eenvoudig in zijn pure vorm worden verkocht, als Blauwe Diesel 100. Nadat de verkoop van Blauwe diesel in Nederland steeg, wilde Neste ook een graantje meepikken, waardoor hun eigen product, bestaande uit 100 procent hvo, voortaan niet meer als Blauwe Diesel 100 wordt verkocht, maar als (kleurloze) Neste MY Renewable Diesel (hvo100). Blauwe diesel 20 en 50, de gemengde hvo-varianten van Future Fuels, blijven bestaan.

Veroorzaakt hvo of gtl lekkage?

Vroeger werd in bootmotoren veel gebruik gemaakt van NBR (Nitril- ButadieenRubber ofwel nitrilrubber) afdichtingen – pakkingen en O-ringen. Onder invloed van aromaten kunnen die afdichtingen opzwellen. Dat is het zogenoemde seal swell-effect. Hvo en ook gtl bevatten geen aromaten, waardoor bij overstappen op hvo of gtl het seal swell-effect kan afnemen met lekkage tot gevolg. Aan de buitenzijde kun je dat aardig onder controle houden, maar wat er binnenin de motor gebeurt, zie je natuurlijk niet.
In nieuwere motoren (er is geen overgangsdatum te noemen) worden nauwelijks meer NBR-afdichtingen gebruikt. In plaats daarvan vind je vooral de chemisch resistenter fluor-elastomeer afdichtingen van FKM of FPM. Dergelijke afdichtingen zijn beter bekend onder de merknaam Viton.

Prangende vragen

Kan ik gewoon overstappen?
Bootmotoren zijn vaak ouder en lang in gebruik, waardoor het bij overstappen waarschijnlijk is dat er lekkage optreedt, wat op zijn beurt schade aan de motor kan opleveren. Houd daar rekening mee voordat je besluit op pure hvo of gtl over te gaan, zeker als je fabrikant het gebruik van gtl of hvo niet toestaat of gedoogt.

Hoe snel verouderen de alternatieven?
Door de in FAME aanwezige zuurstof en door ventilatie van de tank oxideert (lees: veroudert) FAME relatief snel. De snelheid daarvan varieert per bronmateriaal waarvan de FAME gemaakt is. Veroudering van diesel levert allerlei ongewenste producten op die de filters of andere onderdelen van het brandstofsysteem kunnen verstoppen. Deze snelle veroudering is een van de redenen dat er maximaal 7 procent FAME in diesel mag zitten.

Maakt het nog uit qua winterbestendigheid?
In FAME zitten bestanddelen die, wanneer ze onder een bepaalde temperatuur komen, onherroepelijk veranderen. Daarnaast gaat een deel van de brandstof samenklonteren in de tank, wat natuurlijk niet makkelijk door de filters gaat. Hvo en gtl hebben daar geen last van en kunnen het hele jaar door worden gebruikt, ook bij lagere temperaturen.

Hoe gevoelig zijn FAME, hvo en gtl voor bacteriegroei?
Voor alle drie de brandstoffen geldt: als je vrij water in je brandstof hebt, dan is de kans op bacteriegroei aanwezig. Zorgvuldigheid bij het tanken is dus vereist. Houd de tankdop schoon en goed afgesloten, en zorg ervoor dat er door de tankbeluchter evenmin water of andere verontreiniging naar binnen kan komen. Hoewel onzuiverheden in FAME de bacteriegroei zouden kunnen bevorderen, is er geen bewijs dat gebruik van gtl of hvo bacteriegroei kan voorkomen.

Wat kost het?
Gtl en met name hvo zijn duurder dan normale diesel. Door het lagere gewicht per kubieke meter van gtl en hvo moet je meer liter van het spul verbranden dan dat je van reguliere B7-diesel verstookt. Netto zit je dus op een verhoogd verbruik en een hogere prijs. Het gaat om een theoretisch hoger verbruik van 5 tot 15 procent. Bij het enige tankstation aan het water dat zowel gtl als hvo verkoopt (in Eernewoude), betaal je (eind april 2020) per liter 1,28 euro voor B7-diesel, 1,38 euro voor gtl en 1,60 euro voor hvo.

Voordelen hvo en gtl

• De brandstof is geur- en kleurloos.
• De motor start makkelijker en loopt soepeler.
• De brandstof laat minder roet achter in de motor.
• Uitlaatgas roet, rookt en stinkt minder.
• Lage CO2-voetafdruk bij juiste bronmateriaal (geldt alleen bij hvo).
• Geen noodzaak voor speciale winterdiesel.
• Minder uitstoot van gevaarlijke stoffen.
• Langer houdbaar dan gewone diesel.

Nadelen hvo en gtl

• Het ontbreken van seal swell-effect zoals bij gewone diesel, waardoor afdichtingen kunnen gaan lekken, met mogelijke gevolgschade (geldt alleen bij de overgang van gewone diesel naar gtl).
• Verplaatsen van de uitstoot naar de productie- omgeving (geldt alleen bij gtl).
• Nog niet goedgekeurd door alle grote motormerken. • Iets hoger verbruik door een lagere dichtheid.
• Hogere prijs per liter.

NExBTL-fabriek Neste Oil op de Maasvlakte. © Hugo de Wolf, De Wolf images

Verklarende woordenlijst

• Blauwe diesel 20/Blauwe diesel 50 Een minerale diesel met respectievelijk 20 en 50 procent hvo bijgemengd. Beide soorten voldoen aan de EN590-norm.
• BTL Biomass to Liquids. Biomassa wordt vergast en daarna door middel van de Fischer Tropsch-synthese vloeibaar gemaakt om als brandstof te kunnen gebruiken in dieselmotoren.
• Diesel B7 De diesel die je aan de pomp koopt, waarin 7 procent diesel is bijgemengd. Het bijmengsel is doorgaans FAME, door zijn instabiliteit een groot helper bij het ontstaan van ‘dieselpest’.
• Diesel B100 Diesel die voor 100 procent uit biologische producten afkomstig is. Theoretisch is hvo ook B100, maar soms slaat B100 ook op 100 procent FAME. Op 100 procent FAME kan een dieselmotor niet lopen.
• EN14214 De norm waaraan FAME voldoet.
• EN15940 De norm die in 2016 werd herzien, mede op initiatief van Shell, die een duidelijke afzetmarkt voor gtl wilde creëren.
• EN590 De norm waar normale diesel en mengsels aan voldoen; de ‘oorspronkelijke’ norm.
• FAME Fatty Acid Methylester. Een biodiesel: dierlijke en plantaardige vetten die met een methanolbehandeling geschikt zijn gemaakt om bijgemengd te worden in brandstof voor dieselmotoren.
• Green diesel, Vegan, Hydroflex, Ecofining, NExBTL Allemaal namen voor processen en producten van diverse fabrikanten voor (het maken van) hvo.
• GTL Gas to Liquids. Aardgas dat door middel van de Fischer Tropschsynthese vloeibaar is gemaakt om als brandstof te kunnen gebruiken ƒFin dieselmotoren. Grootste fabrikant: Shell.
• HVO Hydrotreated Vegetable Oil. Dierlijke en plantaardige vetten die door waterstofbehandeling geschikt zijn om als brandstof te gebruiken in dieselmotoren. Precies hetzelfde resultaat behaal je met btl (zie boven). Grootste fabrikant: Neste.
• HVO100 Pure hvo. Hvo wordt ook gemengd toegepast, om gebruik te kunnen maken van de voordelen en aan de EN590-norm te voldoen. Zie ook: Blauwe diesel.
• Neste MY renewable diesel 100 procent hvo.
• XTL De verzamelnaam voor synthetische diesels. Gtl en hvo vallen hieronder. Ook wel paraffinische brandstoffen genoemd.

Omslagfoto: © Bertine van Dijk