Schone brandstof: de toekomst van de luchtvaart

Op een dag zullen vliegtuigen zonder benzine vliegen en in plaats daarvan op een constant dieet van vetten, zetmeel, suikers, afval... en andere exotische brandstoffen. Dat is het plan van American, Delta en United, die allemaal ambitieuze doelen hebben gesteld om hun CO2-uitstoot tegen 2050 te verminderen.

Algemene trend

Vorig jaar voltooide Virgin Atlantic met succes een trans-Atlantische vlucht die volledig werd aangedreven door synthetische brandstoffen, gemaakt van plantaardige vetten en suikers. Deze ontwikkeling opent een toekomst voor duurzame vliegtuigbrandstoffen (SAF). SAF is een verzamelnaam voor vliegtuigbrandstoffen die minder CO2 uitstoten dan conventionele kerosine en die worden geproduceerd uit grondstoffen zoals bio-oliën, landbouwbijproducten , enz.

Virgin Atlantic heeft toestemming gekregen van de Britse Civil Aviation Authority om een langdurige trans-Atlantische vlucht uit te voeren met 100% duurzame vliegtuigbrandstof (SAF). Foto: VIRGIN ATLANTIC

De Boeing 787 die Virgin Atlantic op de vlucht gebruikte, maakte gebruik van SAF, een brandstof die 70% minder CO2-uitstoot heeft dan synthetische kerosine uit aardolie. Eerder testte een Airbus A380 passagiersvliegtuig ook een vlucht van drie uur met brandstof die voornamelijk bestond uit bakolie en afvalvet. Tot op heden heeft niemand een accu ontworpen die licht genoeg is, maar ook krachtig genoeg om een commercieel vliegtuig van stroom te voorzien. De meest praktische manier om de uitstoot in de luchtvaartindustrie te verminderen, is daarom om vliegtuigen te verplichten SAF te gebruiken.

Het verkleinen van de CO2-voetafdruk van vliegtuigen hangt echter af van de inkoop, aangezien geen van de potentiële bronnen volledig aan de brandstofvraag kan voldoen. Hoewel de regering-Biden zich ten doel heeft gesteld om tegen 2050 100% duurzame vliegtuigbrandstof te gebruiken, produceerden de VS vorig jaar voldoende duurzame brandstof om minder dan 0,2% van het brandstofverbruik van de Amerikaanse luchtvaartindustrie te dekken.

Sourcing

Vrijwel alle duurzame vliegtuigbrandstof wordt tot nu toe gemaakt van een of andere vorm van vet, waaronder gebruikte frituurolie, plantaardige oliën en dierlijke vetten, maar het aanbod blijft achter bij de vraag. De Verenigde Staten en Europa gebruiken momenteel bijna al hun binnenlandse voorraad gebruikte frituurolie en importeren daarnaast afvalvetten uit Azië voor de productie van biobrandstof voor vliegtuigen, auto's en vrachtwagens.

De volgende golf duurzame vliegtuigbrandstoffen die de komende maanden op de Amerikaanse markt komt, zou gemaakt kunnen worden van maïs en suikerriet. Voorheen fermenteerden raffinaderijen het zetmeel en de suikers in deze gewassen tot ethanol, dat vervolgens werd gemengd met benzine en diesel. Startup LanzaJet, een alternatieve brandstofstartup, heeft 's werelds eerste fabriek geopend die vliegtuigbrandstof produceert op basis van ethanol uit Amerikaanse maïs, Braziliaans suikerriet en meer.

Een nadeel is dat brandstoffen uit voedselgewassen mogelijk niet zo duurzaam zijn als brandstoffen uit afval. Landbouwgrond is beperkt en een uitbreiding van het areaal voor biobrandstofgewassen kan negatieve gevolgen hebben voor het milieu, zoals overmatig watergebruik en ontbossing, waardoor er meer koolstof in de atmosfeer terechtkomt. Om aan de volledige Amerikaanse vraag naar vliegtuigbrandstof te voldoen met maïsethanol, zou het land 114 miljoen acres maïs moeten verbouwen – een gebied groter dan de staat Californië. Daarom beschouwt de Europese regelgeving de meeste biobrandstoffen uit voedselgewassen niet als "duurzaam" en komt vliegtuigbrandstof uit maïsethanol mogelijk niet in aanmerking voor belastingvoordelen volgens de Amerikaanse definitie, aldus de Washington Post.

Als alternatief ontwikkelen producenten methoden om vliegtuigbrandstof te produceren uit cellulosehoudende groenbemesters, een grassoort die vaak tussen de reguliere groeiseizoenen op boerderijen wordt verbouwd om de bodem gezond te houden. Omdat deze planten buiten het seizoen groeien, concurreren ze niet met voedselgewassen om landbouwgrond, waardoor ze duurzamer zijn.

Verschillende bedrijven zetten afval om in vliegtuigbrandstof. Een daarvan is de Amerikaanse raffinaderij Fulcrum Bioenergy, die in 2022 een afval-naar-brandstoffabriek opent. Maar niet al het afval is een goede grondstof; het moet gesorteerd worden. Andere vormen van afval zijn geschikter, zoals landbouwafval, waaronder stengels, bladeren en ongeplukte producten, of schillen en kafjes die overblijven na voedselverwerking. Boomtakken en schors die overblijven na houtkap, zaagsel en houtsnippers kunnen ook als brandstof dienen. Groene waterstofbrandstof wordt ook overwogen.

Hoewel de productie van vliegtuigbrandstof uit waterstof nog in de kinderschoenen staat, zal groene waterstof, zodra de productie op gang komt, snel een van de grootste bronnen van duurzame brandstof worden, voorspelt SkyNRG, een producent van duurzame vliegtuigbrandstof.

KHANH HUNG

Bron