De toekomst van het vliegen: duurzamer en duurder | Technisch Weekblad
Achtergrond

De toekomst van het vliegen: duurzamer en duurder

Technisch is het mogelijk met biokerosine en synthetische kerosine de complete luchtvaart duurzaam te maken. Het is wel duur. Daarom zijn er internationale afspraken nodig die het bijmengen van duurzame brandstoffen stimuleren of verplichten.

KLM schreef op 22 januari jl. luchtvaartgeschiedenis: vlucht KL1703 naar Madrid vertrok vanaf Schiphol met 500 l synthetische kerosine bijgemengd door de conventionele brandstof. Deze duurzame brandstof was op verzoek van verkeersminister Cora van Nieuwenhuizen geproduceerd door het onderzoekscentrum van Shell in Amsterdam. De synthetische kerosine werd gemaakt met groene waterstof en CO2 uit de lucht, een recept dat iedere uitstoot van nieuwe CO2 omzeilt.  Voor een goed begrip: een twin-jet jaagt die 500 l er bij take-off in een paar seconden doorheen, maar het is wel een eerste stapje richting duurzamer vliegen.

De internationale luchtvaart is verantwoordelijk voor ongeveer 2% van alle antropogene CO2-emissies. Vliegtuigen worden weliswaar steeds zuiniger dankzij betere aerodynamica, efficiëntere motoren en lichtere materialen, maar de bezuiniging op de brandstof en de CO2 emissies gaan geheel teniet door een jaarlijks groei – voor de pandemie uitbrak – van deze sector met 4 tot 5 procent.

Opties die het grondtransport duurzamer kunnen maken – elektrische aandrijving en waterstof als brandstof – zijn volgens luchtvaartdeskundige Joris Melkert in de luchtvaart nog lang niet haalbaar. Accu’s zijn nog veel te zwaar. Waterstof is een ideale brandstof maar neemt enorm veel ruimte in beslag. Bovendien moet de industrie voor elektrisch vliegen en vliegen op waterstof geheel nieuwe typen vliegtuigen en motoren ontwerpen en dat gaat lang duren.  

Drop-in fuel

De luchtvaart zal daarom in de eerste plaats duurzamer moeten gaan vliegen met drop-in fuels, SAF’s (sustainable aviation fuels) die bijgemengd kunnen worden door de gangbare Jet A-1 zonder dat drastische veranderingen nodig zijn aan het vliegtuig of de brandstofvoorziening. We hebben het dan over bio-kerosine of synthetische kerosine, producten die chemisch vrijwel identiek zijn aan conventionele kerosine en die dan ook reeds sinds 2011 voor 50% bijgemengd mogen worden. Momenteel is het wereldwijde aandeel van SAF’s hooguit 0,1%.

‘Deze nieuwe brandstoffen zijn schoner dan kerosine uit fossiele grondstoffen,’ zegt Melkert, ‘ze bevatten geen zwavel en geen aromaten.’ Het nadeel daarvan is wel dat die aromaten er juist zorgen voor dat bestaande brandstofpompen en pakkingen zonder lekkage opereren. Melkert zegt dat het eenvoudig is om pompen en pakkingen aan te passen. Boeing beloofde in januari 2021 dat al zijn vliegtuigen vanaf 2030 op 100% bio- of synthetische kerosine kunnen vliegen.

Nederland speelt een vooraanstaande rol bij de introductie van SAF’s. SkyNRG wil in 2023 in Delfzijl een fabriek opstarten die jaarlijks 100.000 ton bio-kerosine produceert uit gebruikte frituurvetten en dierlijke vetten. KLM zal gedurende tien jaar 75% daarvan afnemen. Zo’n fabriek zal wel snel tegen een plafond zitten. ‘Ik kan wel drie keer per dag patat gaan eten,’ zegt Melkert, ‘maar die fee stock blijft natuurlijk beperkt.’ World Energy opereert sinds 2016 in Los Angeles de eerste installatie die biokerosine maakt uit gebruikte plantaardige olie.

Anderen technologieën benutten vooral het Fischer-Tropsch proces waarbij biomassa omgezet wordt in een syngas (mengsel van waterstof en koolmonoxide) en vervolgens in koolwaterstoffen. ‘In principe is er natuurlijk op de wereld genoeg biomassa om de hele luchtvaart zo te voorzien van brandstof,’ zegt Melkert. Het probleem is volgens de luchtvaartdeskundige dat de grens tussen duurzaam en niet duurzaam gemakkelijk vervaagt.

Henrik Erämetsä, de topman van het Finse Neste (o.a. producent van duurzame diesel), zei eind januari dat er op de wereld voldoende fee stock is om in 2030 490 miljoen ton SAF’s te maken. Dat zou genoeg zijn om alle vliegtuigen duurzaam te laten vliegen. Erämetsä verwacht dat het grootste deel – namelijk 29% – gewonnen zal worden uit covercrops als jatropha. De rest kan gewonnen worden uit huishoudelijk afval, landbouwafval en afval uit de bosbouw.

Friends of the Earth en Greenpeace moeten niets hebben van biokerosine. Het wordt volgens hen veel te gemakkelijk om biomassa te benutten die wel CO2 emissies veroorzaakt of grond in beslag neemt die beter gebruikt kan worden voor voedselverbouw. Zo zou de verbouw van jatropha reeds die van voedselgewassen hebben verdrongen en daarmee niet duurzaam zijn Deze milieugroepen geloven eerder in veel minder vliegen en, tot op zekere hoogte, synthetische kerosine.

Synthetische kerosine

Synthetische kerosine heeft niet de nadelen van biokerosine. De grondstoffen – CO2 en water - zijn in principe onbeperkt voorhanden. Rotterdam The Hague Airport is van plan als eerste ter wereld een proeffabriek te bouwen die per dag 1.000 l synthetische kerosine produceert (zo’n 300 ton per jaar). Dit moet gebeuren door via co-elektrolyse met groene stroom van CO2 (uit de lucht) en waterdamp een syngas van waterstof en CO te maken dat vervolgens met Fischer-Tropsch en hydro-cracking verwerkt wordt tot kerosine.

Grootschaliger zijn de plannen van Synkero. Dit bedrijf wil met een investering van 300 tot 400 miljoen euro in 2027 in de Amsterdamse haven een fabriek op te starten die per jaar 50.000 ton synthetische kerosine kan maken. De CO2 die nodig is zal hier niet uit de lucht worden gehaald maar kan geleverd worden door Tata Steel en de afvalverbranding AEB. Het is wel de vraag of er tegen 2027 wel voldoende groene waterstof geproduceerd wordt voor deze installatie. Naast KLM, Schiphol en de Amsterdamse haven is ook SkyNRG bij dit project betrokken.

Dewi Sloch, campagneleider Klimaat en Energie van Greenpeace, gelooft niet in synthetische kerosine waar het gaat om het terugdringen van CO2-emissies door de luchtvaart. ‘Het gaat nog heel lang duren voordat vliegtuigen massaal op synthetische kerosine vliegen,’ aldus Sloch. ‘Dat duurt te lang om klimaatverandering tegen te gaan. De echte oplossing is veel simpeler. Minder vluchten, meer snelle treinen en eerlijke prijzen van vliegtickets.’

Sloch is nog minder te spreken over het plan van Shell om in eerst instantie blauwe waterstof te gebruiken voor de productie van synthetische kerosine. Het gaat dan om waterstof die gemaakt is uit aardgas en waarbij alle CO2 dan wordt afgevangen.

Verplichting

Het is buiten kijf dat duurzaam vliegen ook duurder vliegen wordt. De ontwikkeling en introductie van SAF’s zal veel tijd en veel geld kosten. Melkert schat dat biokerosine twee tot drie keer zo duur is als conventionele kerosine. Synthetische kerosine is vier tot zes keer zo duur. Melkert: ‘Luchtvaarbedrijven die door de pandemie toch al kampen met verliezen, zijn niet geneigd te investeren in duurdere brandstoffen.’

Het gebruik van SAF’s zal dus moeten worden afgedwongen met forse heffingen op conventionele kerosine of verplichtingen tot bijmengen. Melkert: ‘Je mag hopen dat op termijn ook de publieke opinie verandert en dat mensen schoner willen vliegen.’ Verkeersminister van Nieuwenhuizen wil dat vliegtuigen in 2023 alleen nog kerosine tanken die vermengd is met duurzame brandstof. In het Ontwerpakkoord Duurzame Luchtvaart is afgesproken dat in 2030 14% van alle vliegtuigbrandstof die in Nederland wordt getankt CO2 neutraal moet zijn. Uiteraard zet dit pas echt zoden aan de dijk wanneer andere landen dezelfde eisen stellen.

Bedrijven kunnen inmiddels hun werknemers al duurzamer laten vliegen. Zestien bedrijven – waaronder Arcadis en ABN Amro – participeren in het KLM Corporate SAF Programma. Deze bedrijven helpen KLM bij de aanschaf van duurzame brandstof die bijgemengd kan worden op Schiphol en het vliegveld van Los Angeles. Amazon kocht vorig jaar zes miljoen gallon biokerosine van Shell Aviation om te gebruiken in vrachtvliegtuigen met producten van het bedrijf.te

Ontvang de nieuwsbrief

Meld je nu aan!

Gratis proefabonnement TW

Bestel nu 2 gratis proefnummers TW