Zo wordt synthetische brandstof gemaakt

Volledig duurzame vorm van brandstof

Brandstof speelt een cruciale rol naast de hybride motoren in Formule 1-auto’s. Het motorgeluid is deel van het spektakel. Het F1-circus stapt in 2026 over op een volledig duurzame vorm van brandstof. Maar hoe wordt die synthetische brandstof eigenlijk gemaakt?

De e-fuels voor de Formule 1 in 2026 worden gemaakt van 100% duurzame, CO2-neutrale bronnen, zoals koolstofafvang uit de lucht, biomassa, algen en gemeentelijk afval, gemengd met waterstof uit hernieuwbare energie (RFNBO), wat resulteert in een synthetische brandstof die geen extra CO2 uitstoot. Het productieproces omvat het vangen van CO2, het creëren van waterstof en het samenvoegen van deze ‘bouwstenen’ om een geavanceerde synthetische brandstof te produceren, die vervolgens in de hybride motoren wordt gebruikt. 

Hoe de 100% duurzame brandstof wordt gemaakt:

• Koolstofafvang (Carbon Capture): CO2 wordt uit de atmosfeer of industriële processen gehaald.
• Waterstofproductie: er wordt groene waterstof geproduceerd door elektrolyse van water met behulp van hernieuwbare energie (zoals wind- of zonne-energie).
• Synthese: de afgevangen CO2 en de groene waterstof worden gecombineerd om synthetische koolwaterstoffen te maken (e-fuels).
• Toevoegingen: deze synthetische componenten (minimaal 99%) worden gemengd met andere duurzame ingrediënten, zoals non-food biomassa en algen. 

De rol van deze brandstof in de F1-regels van 2026:

CO2-neutraliteit: de brandstof is ontworpen om 100% koolstofneutraal te zijn, wat betekent dat de uitstoot bij verbranding gelijk is aan de CO2 die is opgenomen bij de productie.

Hybride krachtbron: de nieuwe motoren hebben een grotere elektrische component, waardoor er minder benzine nodig is en de duurzame brandstof efficiënter wordt ingezet.

Vervanging fossiele brandstoffen: fossiele brandstoffen verdwijnen volledig uit de sport en deze nieuwe synthetische brandstoffen nemen hun plaats in. 

In 2030 CO2-neutraal

Deze brandstof is cruciaal voor de doelstelling van de Formule 1 om tegen 2030 netto nul CO2-uitstoot te bereiken, waarbij de focus ligt op het voortzetten van de brandstofmotor in een duurzame context.

Technische deep dive met Honda

Dat er veel bij de productie van zogeheten e-fuels komt kijken, bewees Honda al eerder in een technisch achtergrondartikel. Honda begon bijvoorbeeld al in 2021 met de aankoop van groene waterstof (geproduceerd zonder CO2-uitstoot) van het Fukushima Renewable Energy Research Center van het National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST). De waterstof werd vervolgens gereageerd met koolstof uit houtbiomassa om CO2-neutrale methanol te produceren.

Deze methanol werd op zijn beurt gereageerd met biochemicaliën, gebaseerd op hout en andere niet-voedselgrondstoffen, en andere chemische producten om de componenten te produceren. In 2021 was 58,5% van deze hoogwaardige componenten CO2-neutraal en Honda gaf toen al aan dat het technisch mogelijk is om 100% CO2-neutraliteit te bereiken. Dat is nu dus bereikt. De e-fuels voor 2026 zijn volgens de organisatie van de Formule 1 volledig klimaatneutraal.

De bovenstaande afbeelding toont een simulatie van een verbrandingsreactie voor isooctaan (C8H18), als voorbeeld. Door reacties met verschillende stoffen te berekenen, laat de simulatie zien wanneer ontsteking plaatsvindt en wat er met de cilinderdruk gebeurt bij temperaturen en drukken die kenmerkend zijn voor brandstofmotoren.

Honda in 2026

Formule 1-auto’s moeten vanaf 2026 100% CO2-neutrale brandstof gebruiken. Honda keert vanaf 2026 ook terug als leverancier van de krachtbronnen in de Formule 1 en werkt via Honda Racing Corporation (HRC) aan de ontwikkeling van brandstof die aansluit op de nieuwe krachtbronnen die vanaf 2026 geleverd zullen worden. In vergelijking met traditionele benzine zijn CO2-neutrale brandstoffen moeilijk te verdampen. Daarom is het belangrijk dat de ontwikkeling van brandstoffen zich richt op een gemakkelijke verdamping. Aan de andere kant is er ook behoefte aan de ontwikkeling van technologieën die de verbranding van moeilijk verdampende brandstoffen vergemakkelijken.

Verdere ontwikkeling en uitrol van e-fuels

De interne ontwikkeling van aandrijflijnen en CO2-neutrale brandstof is een van Honda’s sterke punten. De technologieën die het bedrijf verfijnt door de ontwikkeling van CO2-neutrale brandstof voor de Formule 1 kunnen worden overgedragen naar andere raceklassen in Japan, waar CO2-neutraliteit wordt gepromoot. Toepassing in productiewagens is in de toekomst ook in zicht. CO2-neutrale brandstoffen, geproduceerd uit groene waterstof, ondergaan een distillatieproces dat vergelijkbaar is met de zuivering van benzine, voordat ze in verschillende soorten brandstof worden omgezet.

Benzinevervangers

De lichte componenten na distillatie kunnen worden gebruikt als benzinevervangers, terwijl de zware componenten kunnen worden gebruikt als vliegtuigbrandstof. Dit maakt het mogelijk om ze te gebruiken bij het testen van elektrische verticale start- en landingsvliegtuigen (eVTOL), die gebruikmaken van hybride gasturbinetechnologie, en voor duurzame vliegtuigbrandstof (SAF). Om deze reden ontwikkelt Honda CO2-neutrale brandstof gelijktijdig met de aandrijflijnen voor de Formule 1, in de hoop een belangrijke bijdrage aan de maatschappij te leveren.