Methanol (vroeger: houtgeest) is een alcohol, het broertje van de drinkbare ethanol. Grootschalig gebruik van methanol is al een eeuw oud. Methanol (CH₃OH) wordt nu altijd bereid uit syngas, een mengsel van koolmonoxide (CO) en waterstof (H₂) met een H₂/CO-verhouding van 2:1. De chemische reactie is CO + 2H₂ -> CH₃OH. 

De syngas wordt nu vooral bereid uit fossiele grondstoffen: uit aardgas (zg. reforming bij 800-1100°C) en in mindere mate uit steenkool (door vergassing bij 900-1800°C; of via cokesovengas uit de staalproductie). Dit leidt tot ‘grijze’ methanol. Methanol wordt al heel lang alleen ingezet als grondstof in de petrochemie. Daarnaast krijgt methanol steeds meer toepassingen in de brandstofsector. 

Groene methanol 

Er zijn diverse manieren om ‘groene’, hernieuwbare, methanol uit syngas te maken. Tot nu toe is het vooral gemaakt door aardgas te vervangen door methaanrijk biogas, bereid door vergisting van organisch afval. Deze route wordt beperkt toegepast vanwege de geringe beschikbaarheid van biogas. Drie nieuwe syngas-routes komen nu parallel op, op basis van biomassa en groene waterstof (zie figuur 1): 

1. Vergassing van biomassa gevolgd door watergas-shiftreactie om extra waterstof te maken 

2. Watergas-shiftreactie van CO₂ met groene waterstof. Dit wordt ook wel e-methanol genoemd.

3. Vergassing van biomassa gecombineerd met toevoeging van groene waterstof. 

Figuur 1. Diverse groene routes naar methanol en zijn derivaten (de derde route is gegeven in bold)

De derde route wint snel terrein, omdat het diverse nadelen van de eerste twee routes voorkomt: het benut alle organische koolstof om methanol te maken (zonder verlies als CO₂ in de watergas-shiftreactie), de dure vergassingsunit kan daardoor een derde kleiner uitgevoerd kan worden, en het vraagt om relatief weinig inzet van dure groene waterstof. 

Vergassing duur

Vergassing is relatief dure technologie, omdat het vraagt om grote investeringen en om hoge temperaturen, waardoor de energieverliezen relatief groot zijn. Het lijkt alleen economisch aantrekkelijk te zijn als gebruik gemaakt kan worden op de grootst mogelijke schaal van de goedkoopste voedingen. Deze moeten wel geschikt gemaakt worden voor vergassing door ze te verdichten na zg. torrefactie, een voorbehandeling bij 250-300°C om te drogen en vluchtige stoffen te verwijderen en zo houtskool te vormen met een hoge energiedichtheid. Naast biomassa kunnen ook plastics vergast worden, maar dit lijkt minder aantrekkelijk, omdat hiervoor betere recyclingprocessen bestaan: mechanische recycling (directe terugwinning van de grote plastics) en chemische recycling (pyrolyse van gemengde plastics, en depolymerisatie van PET en nylon). 

China

De wereldproductie van methanol is circa 120 Mta (miljoen ton per jaar), waarvan 80 Mta in China. China kiest vanaf 2000 als enige land voor sterke uitbreiding van zijn methanolproductie op basis van zijn lokale goedkope steenkool en cokesovengas. Methanol wordt ingezet als schone brandstof en ook als grondstof voor nieuwe petrochemische processen. China kiest in 2024 ook als eerste voor de grootschalige inzet van groene methanol. Alleen al in China zal groene methanol groeien van 0,3 Mta in 2024 naar een geplande 8,7 Mta in 2028. 

Methanol als brandstof

Methanol kan direct ingezet worden als brandstof en ook als grondstof voor andere brandstoffen. Methanol is een uitstekende brandstof, schoon en gemakkelijk op te slaan en te transporteren. Maar het heeft toch ook enkele beperkingen: het heeft een twee keer lagere energiedichtheid dan olieproducten, het is giftig (maar dat geldt voor de meeste brandstoffen), en het brandt zonder vlam (veiligheidsrisico). Gebruik van 5-100% methanol in benzine is met name in China ontwikkeld, maar dit initiatief lijkt niet door te zetten vanwege de grotere efficiëntie van elektrische auto’s. Daarnaast wordt methanol in China ingezet als brandstof voor kookfornuizen en industriële boilers. Wereldwijd wordt het gezien als nieuwe brandstof voor schepen (zie hieronder). Methanol is ook grondstof voor de bereiding van andere brandstoffen, zoals benzine, MTBE (octaanverhoger in benzine), FAME (biodiesel), DME (LPG) en SAF (zie hieronder).

Scheepvaart

Brandstof voor scheepvaart is verantwoordelijk voor 3% van alle CO₂-emissie. De sector is in beweging gekomen sinds het verbod door de IMO van hoogzwavelige stookolie sinds 2020. Naast laagzwavelige stookolie en diesel worden nieuwe brandstoffen geïntroduceerd: vooral LNG (transitiebrandstof) en sinds kort ook methanol (groene brandstof). Een andere duurzame optie is groene ammoniak, maar daarvoor is de technologie nog onvoldoende ontwikkeld. Er zijn zorgen over giftigheid en milieu. De verbranding van ammoniak produceert lachgas en NO_x. Om dat te voorkomen moet op elk schip geïnvesteerd worden hetzij in NO_x-emissiereductie, hetzij in ammoniak-kraken naar waterstof gevolgd door verbranding van die waterstof met brandstofcellen.

De eerste wereldwijde CO₂-heffing

De EU zet in op geleidelijke vergroening van de scheepvaart via de EU-richtlijn FuelEU Maritime. Deze eist bijvoorbeeld 6% CO₂-emissiereductie van 2020 tot 2030 (‘well-to-wake’, inclusief de emissies die ontstaan bij de productie van de brandstof). De IMO wil in 2050 klimaatneutraal zijn. In april 2025 hebben de meeste IMO-leden – waaronder China en de EU, maar niet de VS van Trump – ingestemd met de eerste wereldwijde CO₂-heffing. Scheepsuitstoot wordt afgerekend ten opzichte van twee progressieve emissiereductiedoelen (in de periode 2028-2035 t.o.v. 2008). Niet voldoen aan het basisdoel van 4-30% reductie leidt tot een IMO-heffing van $380 per ton CO₂-equivalent. Het niet halen van het hogere doel van 17-43% reductie leidt tot een aanvullende heffing van $100 per extra ton CO₂-equivalent. Meer dan de helft van de nieuw-bestelde schepen zal al over ‘dual fuel engines’ beschikken, waarmee ze flexibiliteit hebben om te varen op hetzij de traditionele brandstoffen hetzij LNG, methanol of ammoniak. Sinds 2024 groeit de bestelling van motoren voor groene methanol razendsnel. Grote reders zoals Maersk, COSCO en Hapag-Lloyd lopen daarbij voorop. 

Luchtvaart

Voor de luchtvaart wordt vooral gezocht naar duurzame kerosine (Sustainable Aviation Fuel, SAF). DE EU-richtlijn ReFuelEU Aviation geeft minimum bijmengpercentages voor SAF (bv. 6% in 2030). Naast bio-gebaseerde SAF wordt hier ook gekeken naar e-SAF, waarvoor groene stroom/waterstof gebruikt wordt. Hiervoor lijkt groene methanol een goed tussenproduct. Methanol kan efficiënt omgezet worden in SAF met ‘Methanol-to-Jet’ technologie. De eerste fabrieken zijn aangekondigd. In China bouwen Chuangui New Energy (2026, 300 kta (kiloton per jaar)) en de China Energy Engineering Group (2027, 100 kta). In Nederland plant Power2X een fabriek in 2030 (250 kta, op basis van groene methanol uit Estland). 

Grondstof voor petrochemie

Methanol is oorspronkelijk alleen grondstof voor de petrochemie. Het wordt onder andere gebruikt voor de productie van formaldehyde (lijmen en harsen, polyurethaan en polyacetaal), azijnzuur (oplosmiddelen) en xyleen uit tolueen (grondstof voor polyester/PET). Met name in China zijn nieuwe processen ontwikkeld op basis van  methanol (uit steenkool). Het gaat om MEG (grondstof voor polyester/PET), maar vooral om olefines (Methanol-to-Olefins). 50% van alle Chinese methanol wordt omgezet in de olefines etheen en propeen, grondstoffen voor de belangrijkste plastics HDPE, LLDPE, PP en PS. Ook in Europa komen plannen op om groene methanol te gaan benutten om deze olefines te gaan maken. Vioneo plant heeft een fabriek in Antwerpen aangekondigd voor de omzetting van 750 kta Chinese groene methanol in 300 kta olefines (in 2028). 

Grenzen aan groene methanol

Er zijn ook grenzen aan de groei. De route naar e-methanol uit CO₂ vraagt alleen om groene waterstof, maar wel heel veel en waterstof is relatief duur. Voedingen voor syngas zijn niet altijd beschikbaar op de gewenste grote schaal, zoals bijvoorbeeld afvalhout en afvalplastics. Maar landbouwresiduen en de producten van specifieke teelt, zoals hout en snel groeiende gewassen zoals bamboe en olifantsgras, zijn wel interessante grondstoffen. Landbouwafval zal benut worden in China. Gebruik van hout lijkt aanvaardbaar, zolang het duurzaam gebeurt. Afvalhout is slechts beperkt beschikbaar. Het gaat bij hout heel snel om bosbouw, waarbij volledige bomen vergast worden. Dit lijkt nu al te gebeuren in Estland. Dit is formeel toegestaan, ook in recente EU wetgeving, maar het risico van ontbossing ligt op de loer als dit niet duurzaam gebeurt.

Methanol in Nederland

In Nederland, toch een grote petrochemische speler, wordt geen methanol geproduceerd. Een grote fabriek in Delfzijl (1,0 Mta; Methanex, ex OCI) ligt stil sinds 2021 vanwege te hoge aardgasprijzen. Over plannen om daar groene methanol te gaan maken uit landbouwafval en groene waterstof (het GasifHy-project) wordt sinds 2024 niet meer gesproken. Sustenso en DOPS Recycling willen vanaf 2029 in Alkmaar uit afval groene methanol en elektriciteit gaan produceren. Blue Circle Olefins heeft het voornemen om per 2029 in Rotterdam of Geleen plastic afval om te zetten in 200 kta olefines, via methanol. De Nederlandse start-up Vertoro promoot het gebruik van lignine, afvalproduct van pulpen van hout en bio-ethanolproductie, opgelost in methanol als scheepsbrandstof. 

Het meest waarschijnlijk is dat methanol vooral geïmporteerd gaat worden uit landen waar de productie goedkoper is. Maar juist voor Nederland lijkt groene methanol een interessante optie. We beschikken over een sterke petrochemie en een grote landbouwsector die grondstoffen aan kan leveren, zowel landbouwafval als specifieke teelt.

Verviervoudiging

Groene methanol kan wereldwijd heel groot worden, gezien de groeipotentie van markten voor brandstoffen voor scheep- en luchtvaart en voor olefines in de petrochemie. Sommige praten zelfs over een verviervoudiging van de methanolproductie naar 500 Mta in 2050, alleen door groene-methanolprojecten (IRENA, 2021). Voor de petrochemie levert het een volgende veelbelovende optie op om grootschalig te vergroenen. Eerder kwamen al beschikbaar: groene waterstof (o.a. voor ammoniak), HVO en plasticpyrolyse-olie (stoomkraker-voeding, voor olefines en aromaten) en bio-ethanol (voor etheen). Vergroening van de petrochemie zal pas echt op gang komen als overheden het gebruik van fossiele voedingen gaan ontmoedigen met behulp van CO₂-heffingen en groene bijmengverplichtingen.

Foto: Kai Dahms (Unsplash)