Nieuws

Synthetische kerosine in Rotterdam komt stap dichterbij

De eerste proeffabriek van de wereld voor de productie van synthetische kerosine uit hernieuwbare elektriciteit op Rotterdam The Hague Airport is een stap dichterbij. De studiefase is bijna afgerond. De installatie moet 1.000 l synthetische kerosine per dag produceren. Daarmee wordt voor het eerste de laboratoriumschaal van enkele liters per dag ontstegen.

De grondstoffen voor de kerosine zijn CO2 en waterstof. De CO2 wordt door het Zwitserse bedrijf Climeworks uit de lucht afgevangen. Door co-elektrolyse wordt de CO2 met waterdamp omgezet in waterstof en CO in solid oxide elektrolyser cellen van Sunfire uit Dresden. Het verkregen syngas wordt door Interatec uit Karlsruhe via Fischer-Tropsch synthese omgezet in koolwaterstoffen. Tenslotte zorgt het Duitse bedrijf EDL via hydro-cracking voor de omzetting naar een mengsel met de diverse samenstelling van kerosine, dat bestand moet zijn tegen temperaturen van -40 ℃ op kruishoogte. ‘Er zijn geen technische obstakels. We weten dat dit kan,’ zegt consortiumbegeleider Willem van Genugten.

Synthetische kerosine bevat geen zwavel en in plaats van ronde aromaten zitten er langwerpige alifaten in. Dat zorgt indirect voor minder luchtvervuiling. Alifaten zorgen, anders dan aromaten, niet voor roet. Daardoor kan de temperatuur in de straalmotor naar beneden, wat weer zorgt voor minder NOx, die nu verantwoordelijk zijn voor de stikstofcrisis. De keerzijde van het gemis van aromaten is dat de brandstof minder smeert. Daarom mag er in de huidige motoren maximaal 50% synthetische kerosine worden bijgemengd. Synthetische kerosine is vooralsnog een factor 6 duurder is dan conventionele.

De grootste Power to Liquid (PTL) installatie staat sinds augustus bij het KIT in Karlsruhe, waar apparatuur van dezelfde partijen als in Rotterdam 10 l brandstof per dag produceert. In een tweede fase hopen de partijen 200 l per dag te realiseren. De Rotterdamse installatie wordt nog een forse slag groter.

De Nederlandse luchtvaartsector heeft zich tot doel gesteld om in 2030 bijna 0,6 Mton synthetische kerosine te gebruiken. Bij een voortdurende, jaarronde productie en een gemiddelde dichtheid van 800 g/l levert de Rotterdams installatie jaarlijks bijna 300 ton: genoeg om ongemengd anderhalve Boeing 747 mee vol te tanken. Het doel voor 2030 ligt zo’n tweeduizend maal hoger en de huidige kerosineproductie van de Rotterdamse raffinageinstallaties ligt nog weer 10 keer hoger. ‘Zo’n pilot is dan ook alleen zinvol als je een doorkijk hebt naar opschaling,’ zegt Sjaak Poppe van het Rotterdams Havenbedrijf, dat ook betrokken is bij de pilot. De luchthaven laat daarom een onderzoek uitvoeren naar de mogelijkheden om de productie uit te breiden.

In de pilot wordt de CO2 uit de lucht afgevangen, maar in de Rotterdamse haven is veel goedkopere CO2 (en zelfs CO waarmee je nog een processtap kunt overslaan) beschikbaar. Poppe: ‘De pilot is om ervaring op te doen. Zo kan de techniek goedkoper worden. Maar voor grootschalige toepassing op de middellange termijn is CO2 die direct uit de fabriekspijp komt bedrijfseconomisch natuurlijk veel interessanter.’ Dat denkt ook Adelbert Goede, die bij het instituut voor fundamenteel energieonderzoek DIFFER, projectleider is van KEROGREEN. In dit Europese project werken 25 onderzoekers van 6 instituten samen aan een de ontwikkeling plasmatechnologie voor de productie van synthetische kerosine.

KEROGREEN zet niet in op de gangbare elektrochemische ‘inverse CO-shift’ (2 CO2 → 2CO + O2), maar gebruikt plasmolyse om de zuurstofmoleculen los te trillen de CO2. De energie efficiëntie van de productie op basis van plasma is voorlopig nog 3 à 4 maal lager, maar volgens Goede is het proces beter op te schalen, doordat de throughput van het systeem veel groter is. KEROGREEN hoopt in 2021 100 g kerosine per uur in een proefopstelling te produceren. Goede betreurt dat er niet meer coördinatie is tussen de verschillende initiatieven om synthetische kerosine te ontwikkelen.

De komende jaren moeten de grote getallen voor de niet-fossiele productie van kerosine komen van biokerosine. KLM-dochter SkyNRG kondigde eerder dit jaar de eerste biokerosinefabriek van de wereld aan die in Delfzijl jaarlijks 100 kton biokerosine (voorlopig 2 à 3 maal zo duur als reguliere kerosine) moet gaan produceren.

 

Ontvang de nieuwsbrief, binnenkort 2 keer per week

Meld je nu aan!

Gratis proefabonnement TW

Bestel nu 2 gratis proefnummers TW