Duurzaam Vliegen Langzaam maar Zeker Realiteit

Kostbare Investeringen

Deel II

bron: SkyNRG/Coalitie Duurzaam Vliegen

Amsterdam, 22 mei 2021–De onderzoeksvraag: hoe draaien de motoren? En ook: wat komt er uit de straalmotoren? De onderzoekers van DLR zijn vooral benieuwd naar de hoeveelheden fijnstof en roetdeeltjes die uit de motoren komen. Omdat de duurzame brandstof nauwelijks aromaten bevat, zal hij minder roetuitstoot geven. Maar hoeveel precies in de praktijk?

Ons eindproduct zal erg lijken op fossiele kerosine.

Fernanda Neira D’Angelo docent

Dat is belangrijk om te weten, want fijnstof en roetdeeltjes zijn de kiemen waarop hoog in de lucht ijskristallen vormen, de basis voor de bekende condensatiesporen. Een relatief nieuw inzicht is dat die kunstmatige wolken een significante bijdrage leveren aan het broeikaseffect. 

Modelberekeningen suggereren dat de bijdrage van cirrusbewolking als gevolg van uitstoot van vliegtuigen misschien wel een twee keer zo grote bijdrage levert aan de opwarming van de aarde dan de CO2-uitstoot van vliegtuigen. Cirruswolken houden een deel van de warmtestraling vanuit de aarde tegen, waardoor de atmosfeer opwarmt.

Afgewerkt frietvet mag dan erg geschikt zijn om duurzame kerosine van te maken, dat is het ook voor biodiesel voor het wegtransport. Van deze reststroom is daardoor te weinig beschikbaar om aan de verwachte vraag te voldoen. 

Daarom werken chemici en procesingenieurs aan een alternatief: vliegtuigbrandstof van snoeiafval en gewasresten uit de landbouw. „Van deze reststromen is veel meer beschikbaar, in Europa jaarlijks naar schatting zo’n 600 miljoen ton”, zegt chemisch technoloog Fernanda Neira D’Angelo, universitair docent aan de TU Eindhoven. Zij is coördinator van het Europese project Higfly, waarin de processen worden ontwikkeld om duurzame kerosine te maken van genoemde afvalstromen.

Zaagsel van meubelfabrieken

Wat snoeiafval uit de bosbouw gemeen heeft met gewasresten van boeren en het zaagsel van meubelfabrieken, is dat ze bestaan uit de bruikbare stoffen cellulose, lignine en hemicellulose. Vooral op die laatste richten de Eindhovense onderzoekers zich. 

Ze willen een reactor bouwen die deze stof verwerkt tot furanen, ringvormige moleculen die een tussenproduct zijn op weg naar biokerosine. „Ons eindproduct zal erg lijken op fossiele kerosine, maar niet helemaal chemisch identiek zijn. Het moet wel op dezelfde manier verbranden, en hetzelfde vriespunt en vlampunt (de laagste temperatuur waarbij een brandstof nog kan ontbranden) hebben. We willen een zogeheten drop-in fuel maken, die direct in een vliegtuig kan, zonder aanpassingen te hoeven maken.”

Het is wel moeilijker om van houtresten een vliegtuigbrandstof te maken dan van afgewerkt frietvet en plantaardige olie. „Die vetten en oliën lijken al wat meer op kerosine en branden stabiel”, zegt Neira D’Angelo. 

„De stoffen die in houtresten zitten, zoals hemicellulose, bevatten op moleculair niveau nog veel zuurstofatomen. Stop je dit spul in een chemische reactor, dan reageren ze gemakkelijk naar ongewenste stoffen. Onze uitdaging is om de reacties zo te sturen dat alleen de stoffen ontstaan die je wil hebben.”

In het Higfly-project zoeken de projectpartners nu naar de juiste combinatie van oplosmiddelen en katalysatoren om de chemische reacties vlot te laten verlopen. 

Fernanda Neira D’Angelo: „Er zijn enkele processen bekend om van biologisch materiaal een olievormig tussenproduct te maken. Maar wij zoeken naar de beste combinaties van grondstoffen met de juiste procescondities.”

Het vinden van de juiste chemische processen is niet de enige uitdaging. „Onze route moet wel genoeg waarde creëren, want eerder in de keten heeft het inzamelen en scheiden van het groene afval eerst geld gekost. We moeten dus zoveel mogelijk van dat afval omzetten”, zegt Neira D’Angelo. „Ik verwacht dat we in de toekomst fabrieken zien ontstaan die zoveel mogelijk verschillende componenten van ingezameld hout- en papierafval omzetten in allerlei eindproducten, zoals kerosine, chemicaliën, bouwstenen voor plastics en zelfs farmaceutische producten.”

bron: SkyNRG/Coalitie Duurzaam vliegen