Binnen het Luchthaven Eindhoven Overleg (LEO) functioneert een (door BVM2 voorgestelde) Werkgroep klimaat. Bernard Gerard heeft voor deze Werkgroep een strategische aanzet geschreven, die te vinden is op Strategische aanzet voor de Werkgroep Klimaat van LEO over Sustainable Aviation Fuels . Vooralsnog gaat het in praktijk vooral om de verduurzaming van kerosine (Sustainable Aviation Fuel, SAF) voor straalverkeersvliegtuigen.
SAF’s hebben drie voordelen:
Over de levenscyclus gerekend, besparen SAF’s fors op de emissie van CO2 . Dat kan 80% zijn, waarbij aangetekend moet worden dat voor sommige procedé’s waterstof nodig is
Minder roet bij inzet van GTL-brandstof. Dat is synthetische kerosine mat aardgas als grondstof.
Deze beschouwing is binnen de Werkgroep door mevrouw Mols, de duurzaamheidsmanager van Eindhoven Airport geconcretiseerd tot een voorstel om de ticketheffing, die volgens het nieuwe regeerakkoord opgelegd zal worden, in te zetten ter financiering van de meerkosten van duurzame kerosine. Het wordt dan een soort omslagsysteem om de vervuiler indirect te laten betalen. Zie
Vooralsnog bestaat duurzame kerosine in praktijk alleen als biokerosine uit gebruikte oliën en vetten via het HEFA-proces. Er zijn echter veel andere toegestane grondstof-proces combinaties, maar die zijn nu nog te duur. Op de langere termijn is de toekomst aan synthetische kerosine die rechtstreeks gemaakt is uit CO2 uit lucht of schoorsteen (Power To Liquid-fuel of electrofuel) .
De eerste generatie biobrandstoffen wordt gemaakt uit voedselgewassen. Dat is terecht omstreden. Deze crop-based gewassen dienen vooral het wegverkeer in de vorm van biodiesel of bijgemengde ethanol. Hierover gaat bijvoorbeeld de tarwediscussie die actueel was ten tijde van het verschijnen van dit artikel ( https://www.transportenvironment.org/discover/food-crisis-europe-burns-equivalent-of-15-million-loaves-of-bread-each-day-in-cars/ ) De luchtvaart, althans een aantal belangrijke maatschappijen, willen de eerste generatie brandstof overslaan en vanaf het begin werken met niet crop-based grondstoffen. Deze tweede generatie-brandstof kent twee hoofdcategorieën, die gedefinieerd zijn in Annex IX van de Europese RED II-richtlijn. Annex IX deel A gaat over Advanced Biofuels (restafval, gewassen als olifantsgras, mest) en Annex IX deel B (Used Cooking Oil and Animal Fat, UCOAF). HEFA-brandstof, zoals voorgesteld voor de luchtvaart, is Annex IX deel B.
Mogelijke opbrengsten aan biokerosine en auto- en scheepsbrandstof, in de EU, in verschilende scenario’s (hoofdauteur S. de Jong). RJF staat voor Renewable Jet Fuel en is een andere aanduiding voor SAF. De cijfers hebben alleen betrekking op biokerosine. Genoemde energiehoeveelheden komen in de linkerkolom ongeveer neer op 6 tot 9% van de in de EU benodigde vliegtuigbrandstof in 2030 bij ongewijzigde groei van de luchtvaart. Het percentage zou hoger zijn als biobrandstofbijmenging voor auto’s werd afgeschaft en voor de luchtvaart bestemd.
Vooralsnog echter berusten de luchtvaartvoornemens op zelfregulatie. De Europese Commissie heeft het voorstel ingediend RefuelEU Aviation dat de generatie 2-bepaling stapsgewijze dwingend wil opleggen, maar dat is nog niet door het Europees parlement besproken.
In het stuk dat mevrouw Mols aan LEO heeft aangeboden zijn de RED II-richtlijnen en het RefuelEU Aviation-voorstel als voorwaarde aan de biokerosine opgelegd. Eventuele biokerosine op Eindhoven Airport moet hier dus aan gaan voldoen.
Tot hiertoe is men het binnen de Werkgroep klimaat over deze richting eens. De twijfel begint bij de vraag hoever je met deze richting komt. Maar omdat er, linksom of rechtsom, de eerste tijd slechts weinig tweede generatie-biokerosine zal zijn en dus vooral de richting telt, is er geen reden om tegen het tickettaxvoorstel te zijn. Vandaar dat het voorstel binnen LEO, met weinig discussie, unaniem gesteund is. De brief ligt nu namens LEO bij de regering.
Maar hoever wil en kun je er mee komen? Het Van Geel-advies wil minstens 14% SAF-bijmenging in 2030 (liefst al 20%). Het sectorplan Slim en Duurzaam zit ook op 14% ( CO2 – actieplan luchtvaartsector: bruikbare maatregelen, te optimistisch ingeschat, te onzeker en geen rechtvaardiging voor groei ) Mevrouw Mols becijfert in haar voorbeeld-schatting dat voor 14% bijmenging op Eindhoven Airport in 2030, bij gelijkblijvende overige omstandigheden, een kleine 20 miljoen liter SAF nodig is, a raison van een kleine €25 miljoen meerkosten. Een hypothetische 50% bijmenging in 2030, in combinatie met de autonome vlootvernieuwing, zou in 2030 45 tot 50% CO2 besparen t.o.v. 2019 – zijnde de Milieudefensie-eis in de klimaatplanaanschrijving. Dat zou dan €88 miljoen extra kosten. Voor details zie het voorstel.
Het ReFuelEU aviation – voorstel echter eist in 2030 5% SAF, waarvan minstens 0,7% synthetisch (bedoeld wordt Power To Liquid). In latere jaren moeten die percentages steeds hoger worden. Logischerwijs betekent dat dat Eindhoven Airport een onevenredig groot deel van de Europese SAF naar zich toe zou moeten harken. Als dat tot 50% zou lukken, zou een relatief kleine luchthaven als Eindhoven Airport op papier in 2030 aan de aanschrijvingseis van Milieudefensie kunnen voldoen. De kans dat andere luchthavens er aan voldoen is dan kleiner, tenzij er iets onverwachts in positieve zin gebeurt.
Er zijn dus veel onzekerheden: in hoeverre de EU-ambitie slaagt, of de bijmengplicht van biobrandstof in personenauto’s afgeschaft wordt (ten gunste van elektrisch), in hoeverre de Schiphol Group als geheel meewerkt (waarvan Eindhoven Airport een dochteronderneming is), in hoeverre de regering meewerkt, hoe de groei van het vliegen uitpakt, in hoeverre andere grondstof-procedécombinaties voor biobrandstof doorbreken, in hoeverre Power To Liquid-brandstof doorbreekt.
Voortkomend uit het advies-Van Geel bestaat, nog niet zo heel lang, rond Eindhoven Airport het Luchthaven Eindhoven Overleg (LEO). De ervaringen ermee zijn tot nu toe gemengd. LEO op zichzelf is van goede wil, maar de regering trekt zich er tot nu toe niet al te veel van aan. Dat blijkt bijvoorbeeld uit de Notitie Reikwijdte en Detailniveai voor het MER t.b.v. het nieuwe Luchthavenbesluit (waarschijnlijk 2023). Zie https://samenopdehoogte.nl/luchthaven+eindhoven+overleg/default.aspx
Binnen LEO kunnen werkgroepen opgericht worden. Ik heb zelf, met steun van BVM2, het voorstel gedaan om een Werkgroep Klimaat op te richten. Dat verzoek is ingewilligd en men is nu in het stadium van kennismaken en richting bepalen.
Emissiereductie van de luchthaven valt niet los te zien van de inzet van Sustainable Aviation Fuels (SAF’s). Straalverkeersvliegtuigen voor de (middel)lange afstand zulnen nog een hele tijd, waarschijnlijk zelfs blijvend, op kerosine aangewezen zijn en het beste is dat die kerosine duurzaam is. (Hybride)elektrisch vliegen gaat intercontinentaal niet werken, en straalverkeersvliegtuigen op waterstof zie ik nog niet meteen rondvliegen, en bovendien heeft het grootschalig opwekken van hernieuwbare waterstof vergelijkbare problemen als het vervaardigen van duurzame kerosine heeft. Ik denk dat als men grootschalig hernieuwbare waterstof zou kunnen maken, het nog steeds het makkelijkste is om die in kerosinevorm in vliegtuigen te stoppen.
SAF’s kunnen bio- of elektro- zijn, maar het beetje SAF wat er nu is, en wat er in de komende jaren zal zijn, is biokerosine.
Er gebeurt veel op dit gebied. In de nasleep van Timmermans Fit for 55 heeft de Europese Commissie in juli 2022 een concept-wetsvoorstel neergelegd om de bestaande RED II-richtlijn (die voornamelijk verbiedt om milieu en klimaat te beschermen) uit te breiden met iets dat stimuleert, te weten een Europabrede en met de jaren oplopende bijmengverplichting van SAF.
Deze materie is complex en slechts bij weinigen echt bekend. Ik ben met een groepsscriptie op dit onderwerp afgestudeerd in de Milieukunde aan de Open Universiteit , zie Bachelor Milieukunde aan de Open Universiteit gehaald
Vandaar dat ik voor de Werkgroep Klimaat een tekst verzorgd heb om een en ander uit te leggen, en om een strategisch voorstel in te dienen voor een takenpakket voor de Werkgroep. Deze tekst staan hieronder afgedrukt (behoudens enkele kleine redactionele aanpassingen).
Strategische aanzet voor de Werkgroep Klimaat van LEO over Sustainable Aviation Fuels
Een beknopt overzicht van soorten kerosine, met voor- en nadelen
Fossiele kerosine uit ruwe olie na raffinage Voordeel: vertrouwd, ruim beschikbaar, relatief goedkoop Nadeel: klimaatschade, direct via CO2 en indirect op grote hoogte, en luchtvervuiling rond het vliegveld
Fossiele kerosine uit kolen en gas na FT-synthese (Fischer-Tropsch) en raffinage Voordeel: vertrouwd, bestaande grootschalige installaties, matig beschikbaar, iets duurder Nadeel: klimaatschade (bij gas ongeveer even groot als bij olie, bij kolen een stuk groter), iets duurder Voordeel: minder luchtvervuiling rond het vliegveld
Biokerosine uit diverse soorten organisch afval via een veelheid aan procedé’s en raffinage Voordeel: veel minder klimaatschade, zowel minder CO2 (kan tot 85% minder) als minder effecten op grote hoogte , minder luchtvervuiling rond het vliegveld, kan een zinvolle rol spelen bij de recycling van afval, bekende en (HEFA) al commerciële techniek Nadeel: risico’s voor biodiversiteit en landgebruik, afhankelijk van gemaakte keuzes, vraagt in sommige procedé’s om waterstof (dus duurzame stroom als groene waterstof), is >=3* zo duur, beschikbaarheid nu zeer beperkt maar uitbreidbaar
Power to Liquid-kerosine uit atmosferische of schoorsteen-CO2 (via CO2 –> CO + O), waterstof uit elektrolyse van water, en dan FT en raffinage Voordeel: bij groene waterstof kan bijna 100% CO2 besparen en leidt ook op grote hoogte tot minder opwarming, minder luchtvervuiling rond het vliegveld Nadeel: kost vreselijk veel elektriciteit (orde van grootte van het bestaande elektriciteitsbudget dus beïnvloedt duurzame energieafwegingen op macroschaal), 6 tot 10* zo duur, nog slechts op schaal kleine pilots verkrijgbaar.
Bij 2, 3 en 4 verbetert de luchtkwaliteit rond vliegvelden omdat deze brandstoffen zwavelvrij zijn en minder aromatische koolwaterstoffen bevatten (die veroorzaken extra veel roet). Andere vormen van luchtverontreiniging blijven bestaan (stikstofoxides, vluchtige organische stoffen die geen zwavel bevatten, zoals formaldehyde)
Verbranding van gewone diesel (links) en Gas to Liquid-brabstof (rechts). Reclame Shell.
3 en 4 remmen de opwarming sterk tot zeer sterk, omdat koolstof in een snelle kringloop komt.
3 en 4 heten Sustainable Aviation Fuels (SAF’s), als aan de juiste voorwaarden voldaan is. Op de korte termijn voor alle, en op de lange termijn voor de grote intercontinentale vluchten, is een SAF een onmisbare optie.
Bespreking van 4: Power to Liquid – kerosine Is op de langere termijn de toekomst van de luchtvaart met straalmotoren, waarbij nog moet blijken hoe groot die luchtvaart is. Dat hangt van het grote macroplaatje van de opwekking van hernieuwbare elektriciteit af. Hoe dan ook, komt deze route pas vanaf ruwweg 2035 beschikbaar. Voor de korte termijn (2030) is men aangewezen op biokerosine met dezelfde beperking dat nog moet blijken welke omvang van de luchtvaart, gegeven de beschikbaarheid, mogelijk is. Voorlopig is hiermee Power to Liquid voldoende besproken.
Het HEFA=proces op afgewerkte olie en vet
Biokerosine In praktijk houdt de branche zich op dit moment, voor de korte termijn, bezig met biokerosine. Dat is een complex en omstreden onderwerp. Er bestaan hier veel misverstanden, reden om nog enkele vormen van onderscheid te maken.
Biokerosine is een substantie binnen een grotere groep biobrandstoffen. Die grotere groep omvat ethanol, biodiesel en biokerosine. Omdat alle kerosine aan hoge eisen van zuiverheid en laag smeltpunt moet voldoen, is het geen biodiesel. Men kan biokerosine wel zien als het eindproduct nadat op ethanol of biodiesel een aantal aanvullende bewerkingen gedaan zijn.
Een essentiëel onderscheid is of een biobrandstof crop based (generatie 1) is of niet-crop based (generatie 2). Bij crop based is het bedoelde product van een gewas de grondstof (bijvoorbeeld maiskorrels of palmolievruchten). Omdat biodiesel veel langer bestaat dan biokerosine en omdat crop based de oudste techniek is, is een deel van de biodiesel, en veel ethanol, crop based. Crop based is heftig omstreden vanwege de concurrentie met voedsel en water, en via directe of indirecte functieverandering van grond. Bij niet-crop based bestaat de grondstof òf uit afval (bijv. afgewerkt fritesvet of agrarische resten, òf uit gewassen die op plaatsen groeien waar geen voedselgewassen groeien en die weinig water en verzorging nodig hebben (bijvoorbeeld olifantsgras). De luchtvaartbranche, of althans een vooruitstrevend deel daarvan, wil de generatie 1-problematiek overslaan en direct instappen op generatie 2. Als men zich aan de eigen ambities houdt, zit er in biokerosine geen palmolie, maar wel fritesvet of olifantsgras of de organische fractie van huisvuil. Vooralsnog echter is de instap op generatie 2 zelfregulatie.
Alle luchtvaartbrandstoffen moeten aan een VS-kwaliteitsnorm voldoen, de ASTM. Dan mogen ze tot maximaal (meestal) 50% bijgemengd worden met fossiele kerosine. Er zijn nu drie mogelijkheden: – De ASTM is binnen en er is een commercieel levensvatbare grondstof-proces combinatie. In praktijk is dat nu alleen bij de grondstof afgewerkt olie en vet en het proces HEFA – De ASTM is binnen maar de grondstof-procescombinatie is commerciëel nog niet levensvatbaar. In die situatie bevinden zich veel grondstof-procescombinaties. – De ASTM is nog niet binnen en daarom is verdere research nodig.
ReFuelEU-initiatief en daaruit voortkomende wetgeving Voor hernieuwbare brandstoffen geldt Europese wetgeving. Momenteel betreft dat de Fuel Quality Directive (die voor de luchtvaart momenteel geen rol speelt) en de Renewable Energy Directive II (RED II) van december 2018. (Directives moeten in nationale wetgeving worden overgenomen). RED II is een uitgebreid document met een brede strekking, waaruit ik hier alleen licht wat voor biobrandstoffen van belang is. RED II is inmiddels in Nederland tot wet verheven.
RED II limiteert voor crop based biobrandstoffen de maximale hoeveelheid, en laat die in enkele gevallen (bijvoorbeeld palmolie) terugvallen tot nul. Verder benoemt RED II twee categorieën grondstoffen als ‘advanced’:
Annex IX, deel A omvat een aantal met name genoemde afvalsoorten (bijvoorbeeld kolfspillen zonder maiskorrels, mest, houtrestanten en niet-verzaagbare lignocellulosegewassen als olifantsgras)
Annex IX, deel B: afvalolie (biologische) en afvalvet
Miscanthus (in de volksmond olifantsgras)
RED II brengt wel algemene verbodsbepalingen in om ecologie en landgebruik te beschermen die voor alle biobrandstoffen gelden, maar slaagt er niet in om biokerosine te stimuleren. Het industriebeleid van de EU op gebied van biokerosine faalt al jaren, ondanks goede bedoelingen. Dat komt omdat er te weinig biokerosine is en omdat die duurder is, en omdat er aan biodiesel voor auto’s met minder moeite meer te verdienen is.
Om tot een positief beleid te komen, heeft de Europese Commissie, als onderdeel van het Fit for 55 – pakket, ook een voorstel aan het Europees Parlement gedaan (14 juli 2021), het RefuelEU-aviation initiatief. Dat mondde uit in een formeel wetgevingsvoorstel aan het Europees Parlement “Proposal for a regulation ….. on ensuring a level playing field for sustainable air transport” als een ‘lex specialis’ achter RED II. Het pakket Fit for 55 , en daarmee de lex specialis, is nog niet door het Europees Parlement behandeld. Zie https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/ALL/?uri=CELEX%3A52021PC0561 . De EC definieert in het wetsvoorstel duurzame luchtvaartbrandstoffen (SAF) als identiek aan voornoemde Annex IX A of B, legt ze langs de lat van een groot aantal ecologische criteria zoals opgesomd in de RED II-richtlijn artikel 29, en onderwerpt ze aan een verificatieregime onder RED II, artikel 30. Crop based-biokerosine wordt niet toegestaan. Het voorstel bevat een boetebeding. De aldus gedefinieerde SAF moet in 2025 op alle vluchten vanaf alle Europese vliegvelden voor minstens 2% bijgemengd worden, in 2030 minstens 5% waarvan minstens 0,7% als Power to Liquid, in 2035 20% SAF, waarvan 5% power to Liquid, en zo oplopend tot 63% resp 28% in 2050. Momenteel zit SAF lager dan 0,1%.
Het Proposal spreekt dus ook over Power to Liquid-brandstoffen, maar gezien de lange termijn waarop dit gaat spelen, en de onzekerheden m.b.t. de groei van het hernieuwbare elektriciteitssysteem op de lange termijn, is er in dit artikel kortheidshalve voor gekozen hier niet dieper op in te gaan.
Reactie van Transport & Environment Transport & Environment (T&E) vertegenwoordigt de milieu- en natuurorganisaties en is hun groene lobby in Brussel. Ze zijn als regel erg goed in de materie ingewerkt. Zie ( https://www.transportenvironment.org/discover/refuel-te-recommendations-for-tte-council/ ) . Hun reactie is positief-kritisch. Wat betreft de Annex IX A en B merkt T&E op dat deze materialen vaak al een bestemming hebben. T&E roept de EU op om zich niet te snel rijk te rekenen. De door T&E berekende bijmengpercentages biokerosine liggen lager dan die van de EU en die voor Power to Liquid-kerosine hoger. T&E wil al in 2025 een bescheiden portie Power to Liquid-kerosine (0,03% – qua omvang symbolisch, maar het is geen slechte symboliek). In hun model zonder groeibeperking is biokerosine in 2050 goed voor ruim 11% van de totale hoeveelheid kerosine, zijnde 57Mtoe (Megaton of oil equivalent = 42PJ). 89% is Power to Liquid. Maar T&E vindt dat de groei van de luchtvaart moet stoppen. In hun beperkende model beslaat het zakelijk verkeer in 2050 de helft van dat in 2019, en is het leisureverkeer in 2050 gelijk aan dat van 2019. Dan kan biokerosine goed zijn voor 21% van de totale hoeveelheid kerosine, zijnde 31Mtoe (79% Power to Liquid).
Verder vindt T&E dat om klimaateffecten op grote hoogte te beperken, het gehalte aan aromatische koolwaterstoffen ook in fossiele kerosine (nog lang in gebruik) moet worden teruggebracht (minder roet, minder contrails).
Tenslotte vindt T&E dat research op ander gebied dan SAF’s niet vergeten moet worden.
Moleculaire mechanismen voor het ontstaan van roet uit aromatische verbindingen
Relevantie voor de Werkgroep Klimaat De Werkgroep Klimaat zou het volgende moeten doen, waarbij uiteraard verschillende mensen verschillende rollen spelen:
SAF niet framen als middel om de groei op Eindhoven Airport vol te houden, maar als middel om wat er overblijft aan vliegbewegingen te verduurzamen
Een goed voorlichtingsinitiatief naar de regio opzetten, waarbij op rustige en doordachte wijze ook gevoeligheden rond biokerosine behandeld worden. Een zo objectief mogelijk openbaar boekhoudsysteem dat voor geïnteresseerde leken te volgen is, zou helpen. In dit initiatief, behalve de klimaatvoordelen, ook de luchtkwaliteitsvoordelen uitleggen.
Wederzijds informatie uitwisselen
Power to liquid-kerosine als basis voor regionale industriepolitiek aanmerken, gezien de researchagenda van de TU/e en Brainportkwaliteiten
Van Geel bepleit in ‘Opnieuw verbonden’ hogere bijmengpercentages (minstens 5% in 2023 en 14% in 2030, liefst meer). Ook de Nederlandse luchtvaartbranche heeft 14% in 2030 bepleit. Het staat luchthavens vrij om sneller hogere bijmengpercentages na te streven, mits binnen het vastgestelde kwalitatieve kader. Dat betekent een assertieve opstelling waardoor Eindhoven Airport sneller gaat dan gemiddeld.
Kijken hoe de voorgenomen cap op de CO2 -emissies van regionale luchthavens, die in de concept-Luchtvaartnota staat, past bij een SAF-verhaal
Vooralsnog is ReFuelEU nog maar een voorstel van de EC aan het Europees Parlement. Zo ook het pakket Fit for 55. Het moet blijken of, en zo ja hoe, dit voorstel gaat varen en hoe lang het duurt. Eindhoven Airport zou kunnen handelen alsof het voorstel aangenomen gaat worden.
Er bestaat goede en slechte handhaving. Zo ook met verificatieprocedures. Bovendien berusten de voorstellen van de luchtvaartmaatschappijen op dit moment nog op alleen zelfregulatie. Op Eindhoven Airport moet vanaf de eerste druppel SAF een adequate certificering gelden. Er bestaat in elk geval minstens één algemeen aanvaarde certificering voor de luchtvaart, die van de RSB (Roundtable on Sustainable Biomaterials, https://rsb.org/aviation/ ). RSB heeft al een RED II – certificeringssysteem (https://rsb.org/2022/02/08/rsb-eu-red-recognised-under-red-ii/) Mogelijk wordt de certificering vanuit Schiphol aangeleverd, maar dat moet dan eerst blijken.
De organisatie van de levering van SAF op Eindhoven georganiseerd krijgen. Er zal ergens gemixed moeten worden. Waar en hoe, gegeven de levering vanuit tankwagens. Meer algemeen verdient de verhouding met de luchtvaartmaatschappijen aandacht, en de invloed die Eindhoven Airport op de brandstoflevering kan hebben
Compensatiebetalingen en een bijbehorend fonds bestrijden eerder een symptoom dan een oorzaak, maar dat is geen reden om compensatie in de regio achterwege te laten (bijvoorbeeld gezien de bossenstrategie van de provincie en plannen als bijvoorbeeld rond De Peel). Het vraagt wel om een goede analyse van projecten, bijvoorbeeld hoe ze zich houden op de lange termijn en in hoeverre ze al uit andere bron gedekt zijn (dubbeltelling).
Voor de kortere afstanden zal ook (hybride) elektrisch vliegen een bijdrage gaan leveren. De Werkgroep moet betrokken worden bij het hoe en waarom daarvan.
Kijken of de Werkgroep een positie kan hebben inzake Defensie
De SciAm over de NREL De Scientific American Online van 27 juli 2020 had een kort verhaal over research bij het Department of Energy, National Renewable Energy Laboratory (NREL), waar men biokerosine kon maken uit rioolwater, mest en ander dierlijk afval, en voedselresten. Het triggerde mij omdat ik (met een groep) op het onderwerp synthetische kerosine ben afgestudeerd, en ik daarbinnen verantwoordelijk was voor het deelonderwerp biokerosine. Zie www.bjmgerard.nl/?p=8829
Dit soort onderzoek gebeurt op veel plaatsen in veel vormen. Het op de SciAm gebaseerde verhaal moet gezien worden als een voorbeeld dat specifiek geldig is voor de VS.
Bij de NREL ligt geen hapklare publicatie klaar over dit specifieke onderwerp uit 2020. Waarschijnlijk heeft de journalist een bezoek gebracht en gespreksinformatie gepubliceerd.
In dit type biomassakwesties spelen vaak meerdere strategische lijnen door elkaar heen. Defensie wil minder van buitenlandse olie afhankelijk zijn, gemeentelijke en andere autoriteiten en bedrijven willen van hun afval af en (in dit geval) vliegtuigmaatschappijen willen minder klimaatbelastende kerosine.
De SciAm-journalist (John Fialka) stelde dat de op deze wijze geproduceerde biokerosine 50% CO2 zou besparen. Dat getal is niet onderbouwd, maar het ligt, gezien de context, in een aannemelijke range. Bovendien resulteren zuurstofloze afbraakprocessen in onbewerkt organisch afval vaak in methaanontwikkeling, ook een krachtig broeikasgas. Een goedgeorganiseerde afvalverwerking kan de methaanontwikkeling verminderen.
Waste to Energy biofuel production potential for selected feedstocks in de US Om de algemene beweringen van de SciAm wat in te kleuren, ben ik op zoek gegaan naar een geschikt artikel. Dat werd “Waste-to-Energy biofuel production potential for selected feedstocks in the conterminous United States” waar o.a. Anelia R. Milbrandt aan meegewerkt heeft, die het het NREL werkt. Het artikel is Open Access en te vinden op https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032117313631 .
Het klimaat speelt in deze publicatie geen rol. Geen cijfers over bespaarde CO2 of methaan, en hoeveel waterstof er nodig was voor de beschreven productie.
Het legt zichzelf de gebruikelijke hierarchieën op in de omgang met afval en brengt daarna de regionale beschikbaarheid in kaart van diverse soorten organisch afval, die hier niet interessant is. Wel de uiteindelijke uitkomst, uitgedrukt in hoeveel % elke afvalsoort afzonderlijk, en alle samen, zouden hebben kunnen leveren van de kerosinevraag in 2016 in de VS (zonder Alaska en Hawai).
Bij elkaar zou men er in principe bijna een kwart van de vraag naar in de VS geleverde vliegtuigkerosine mee kunnen voldoen. “In principe” omdat het artikel geen economische analyses brengt, en omdat je met sommige soorten afval ook bijvoorbeeld gas kunt maken.
In Europa en in Nederland Ook in Nederland en Europa voorbeelden van zinvol gebruik van organisch afval.Onderstaand verhaal bestaat uit, kort beschreven, voorbeelden en is zeker niet volledig.
In de RED II – richtlijn van de EU vallen brandstoffen uit deze grondstoffen over de Advanced Fuels, zoals benoemd in Annex IX A en B. Die tellen voor het duurzame brandstofverbruik dubbel mee.
Sky NRG wil in Delfzijl een fabriek bouwen met de categorie Used Cooking Oil and Animal Fat (UCOAF) als vertrekpunt, dus wat hierboven FOG is. Neste Oil (met een raffinaderij in Rotterdam) zegt in zijn Sustianability Report 2019 dat het 80% van de grondstoffen uit ‘wastes and residues’ betrekt. Niet meteen duidelijk is wat er in die 20% zit – Neste Oil gebruikt in elk geval, naar eigen zeggen, gecertificeerde palmolie. Waarschijnlijk voor biodiesel – de productie voor de KLM is gebaseerd op UCOAF.
Ook rioolwaterzuiveringen in Nederland (RWZI) doen interessante dingen. Op www.atlasnatuurlijkkapitaal.nl/praktijkvoorbeelden/rwzi valt te lezen over groen gas-productie en groene chemie op bepaalde grondstoffen. De RWZI van Tilburg bijvoorbeeld heeft zichzelf omgedoopt tot “De Energiefabriek” (zie www.efgf.nl/projecten/energiefabriek-tilburg ). Het rioolslib wordt onder hoge druk en temperatuur voorbewerkt in een CAMBI-installatie (harde celwanden kapot), waarna het beter vergist kan worden. De installatie bedruipt zichzelf energetisch en exporteert zelfs groen gas naar het net. Bovendien wordt fosfaat teruggewonnen.
De CAMBI-installatie van de RWZI van Tilburg
De STOWA (het wetenschappelijk bureau van de waterschappen) experimenteert met superkritische vergassing. Dat levert een hoop waterstof en methaan. Zie www.bjmgerard.nl/?p=7771 . In theorie zou men van het groene gas biokerosine kunnen maken, maar in deze hoeveelheden loont dat niet.
Ook de omgang met restanten door COSUN Beet Company (vroeger de Suiker Unie) is befaamd (en als voorbeeld gebruikt in het recente SER-advies). Zie www.cosunbeetcompany.nl .
Biomassa afkraken Er lopen veel mensen rond die kritiekloos alle ‘biomassa’ afkraken. Meestal is dat onzin en vaak is het schadelijke onzin. Daar worden we het voorlopig niet over eens. Maar de schade zou al beduidend minder zijn als men biomassa niet als containerbegrip zou hanteren, maar het op zou splitsen naar zijn, zeer uiteenlopende, componenten die allemaal hun eigen verhaal hebben. Dan hoeft men tenminste niet het soort afvalbehandelingstechnieke af te kraken zoals hierboven beschreven.
Wat kun je kopen? Reizigers kunnen meerkosten voor biobrandstof kopen voor blokken van 20 minuten. Dd de start van het initiatief kostte een blok €10 . Een blok is goed voor het brandstofverbruik per passagier in die tijd, rekenend op basis van gemiddeldes. De SAS legt het niet helemaal begrijpelijk uit: het is niet duidelijk of de passagier dan de volledige brandstofkosten betaalt, of alleen de biobrandstof(meer)kosten. De betaling (die je uitvoert als je een vlucht boekt) is niet noodzakelijk gekoppeld aan die specifieke vlucht waarvoor je boekt. Het kan ook zijn dat een ander vliegtuig biokerosine tankt. Voor het gevoel minder leuk, maar macro maakt het natuurlijk niet uit.
De SAS geeft
aan geen winst te maken op de ingebrachte meerbedragen.
Wat zijn de ambities van de SAS? De SAS wil verduurzamen en wil in 2030 zijn CO2 – emissies met 25% teruggebracht hebben, onder andere door in 2030 17% van zijn brandstof uit biokerosine te laten bestaan. (Het verschil in percentages is omdat er meer verduurzamingsmogelijkheden zijn dan alleen biokerosine). Voor een meer gedetailleerde beschrijving van de ambities van de Nederlandse luchtvaart zie Actieplan Slim en Duurzaam .
Op dit moment is er in de wereld bij lange na niet genoeg biokerosine voor de ambities. De SAS koerst op grootschalige biokerosineproductie binnen Scandinavië. Omdat biokerosine 3 tot 4 keer zo duur is dan gewone kerosine (afhankelijk van enerzijds techniek en grondstof, en anderzijds de prijs van conventionele kerosine die nogal jojo’t ), kost de biobrandstof meer. De SAS wil dus passagiers de gelegenheid geven bij te dragen aan dekking van dit prijsverschil.
De
biobrandstof van de SAS kan vooralsnog (om redenen van motortechniek) tot 50%
bijgemengd worden met conventionele kerosine.
Miscanthus, een potentieel gewas als grondstof voor biokerosine. Door Miya.m – Miya.m’s photo taken in 熊本県産山村, Japan., CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=337594
Welke duurzaamheidsgaranties geeft de SAS? De duurzaamheid van biobrandstof is een omstreden punt, hoewel dat omstrijden niet altijd met evenveel kennis van zaken gebeurt. De luchtvaart heeft de eerste, primitieve stappen in de biobrandstof overgeslagen en is vanaf het begin op hogere duurzaamheidseisen gaan zitten.
Biokerosine kan tot 80% van de CO2 – uitstoot besparen, over de gehele levenscyclus gerekend.
In het
persbericht beperkt de SAS zich tot bronnen die niet als voedsel dienen, die de
biodiversiteit en de beschikbaarheid van drinkwater niet verminderen, en die weinig
bouwland nodig hebben. In praktijk zijn de voornaamste bronnen op dit moment
afvaloliën en -vetten.
Uitgebreidere
uitleg is elders te vinden. De SAS is lid van de SAFUG (de Sustainable Aviation
Fuel Users Group). Deze organisatie heeft zichzelf op basis van onderlinge
vrijwilligheid op duurzaamheidseisen vastgelegd. Deze zijn te vinden op http://www.safug.org/ onder “Our pledge”.
Een uitgebreider verhaal over biokerosine, en ook over de voordelen daravan voor de luchtkwaliteit rond luchthavens, is te vinden op ‘Afstudeerscriptie synthetische kerosine‘.
Inleiding – twee doelen: klimaat en luchtvervuiling Het Beraad Vlieghinder Moet Minder (BVM2) zet in op synthetische kerosine in de verwachting dat die bij de verbranding veel minder luchtvervuiling met zich meebrengt.
In elk geval is dat voor synthetische brandstof die uit aardgas gemaakt wordt aannemelijk (afbeelding linksonder). Maar die is niet duurzaam en of de synthetische variant meer of minder duurzaam is dan de fossiele, valt niet meteen te zeggen.
Daarnaast zet BVM2 in op 7,5% minder CO2 in 2030 dan in 2020. Zuiniger motoren kunnen helpen, maar misschien ook weer synthetische brandstof, maar dan niet uit aardgas gemaakt. Wat die klimaatvriendelijke synthetische brandstof met de luchtvervuiling doet, staat niet a priori vast.
Een vorm van synthetische kerosine is biokerosine.
De discussie over biokerosine beweegt zich tussen twee extreme karikaturen.
De ene karikatuur is die van de KLM, die doet alsof men op afgewerkt fritesvet de wereld kan veroveren (fritesvet en -olie bevatten geen zwavel, geen benzeen en aanverwant en wel lineaire onverzadigde verbindingen, dus je zou verwachten dat je weinig ultrafijn stof hebt en een gematigde roetproductie – maar dat is met de natte vinger. Dat soort zaken hoopt BVM2 nog ut te zoeken).
De in de ICAO verenigde luchtvaartwereld hoopt met biokerosine een deel van het klimaatprobleem op te lossen (afbeelding rechtsboven, het bruine deel).
De andere karikatuur is die van de milieuwereld, die alleen maar over illegaal gekapte oerwouden begint vol met zielige orang oetans. Nu staat vast dat je niet illegaal bos moet kappen voor palmolie, maar lang niet alle palmolie is illegaal en bovendien speelt palmolie maar een ondergeschikte rol bij biobrandstof.
Wat moet je nou als je bij de extremen weg wilt blijven en als je gewoon zakelijk naar de cijfers wilt kijken? Dan moet je het artikel lezen “Renewable jet fuel supply (RJF) scenario’s in the EUin 2012-2030 in the context of proposed biofuel policy and competing biomass demand”, Dat staat in GCB Bioenergy van Wiley van mei 2018. Het is open access en te downloaden op https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/gcbb.12525 . De eerste auteur is Sierk de Jong en daarnaast doen er nog een stel andere bekende Nederlandse geleerden aan mee.
Het verhaal gaat alleen over klimaat en niet over luchtkwaliteit.
Het onderzoek van Sierk de Jong e.a. Het onderzoek gaat uit van kaders:
Het onderzoek gaat over de EU.
Het overgrote deel van de biomassa wordt in de EU geteeld en een klein deel wordt geïmporteerd.
De kerosinevraag is die van de EU.
Biomass supply in the EU, incl import (de bovenste drie hokjes)
‘Primair” betekent zoiets als bruto. Bij omzettingen ontstaan verliezen en wat er dan overblijft is netto (“final”).
Import speelt sowieso slechts een bescheiden rol.
De EU-richtlijn RED-II is maatstaf. Die ligt bij de Europese Commissie, maar nog niet bij het Europees Parlement. RED-II moet RED-I gaan opvolgen. RED-II is ambitieuzer t.a.v. duurzame energie, maar voorzichtiger t.a.v. biomassa die voedsel beconcurreert of anderszins van dubieuwe herkomst is.
Het rapport rekent aan non-food bronnen (UCOAF = Used Cooking Oil and Animal Fat), dus de categorie fritesvet.
RED-eisen
Gevolgd wordt het RESolve-Biomass model van ECN , dat alle biomassavraag en -aanbod met elkaar in verband brengt en oordeelt op basis van prijs.
Er is een High- en Low-aanbod scenario, en idem vraag. Daar horen precieze omschrijvingen bij, maar dat voert hier te ver.
Er zijn een paar technieken van belang om Renewable Jet Fuel (RJF) te maken. Onderstaande tabel geeft dat deel van een groter assortiment aan fabricagewijzen weer, dat specifiek in RJF resulteert (welke erg veel op dieselolie lijkt).
De laatste kolom betekent dat driekwart of meer van de CO2 – emissie weer teruggevangen wordt. Een vlucht die CO2 uitzendt, horend bij 200GJ brandstof, vangt daar CO2 voor terug, horend bij bijv. 160GJ brandstof.
Het onderzoek rekent met de volgende prijzen van fossiele brandstof
Gehanteerde prijzen van fossiele brandstof
Op deze wijze zijn alle begincondities in de week gezet. Het lijkt allemaal veel preciezer dan het werkelijk is, en het rapport doet geen moeite om alle onzekerheden te verbergen.
En wat komt er nou uit? Op het volgende plaatje;
Afhankelijk van het scenario komt het verhaal er op uit, dat de EU
In 2021 nagenoeg niets levert
In 2025 ergens rond de 25PJ RJF kan produceren
In 2030 rond de 210PJ RJF kan leveren +- 50 (hierboven links)
Hernieuwbare vliegtuigbrandstof deel uitmaakt van een groter pakket, waarin ook scheepvaart en wegverkeer zitten
Als de luchtvaartsector zelf zou opdraaien voor de meerkosten van RJF, zou dat per vertrekkende passagier €1,00 tot €1,40 extra kosten op een vlucht binnen de EU (dat is us alleen vanwege de RJF, niet vanwege andere oorzaken van prijsverhoging)
Hoe plaats je dit in context? Aan losse getallen heeft men weinig. Ze moeten ter vergelijking ergens tegen afgezet worden.
Daarbij is het van belang welke vraag men stelt.
Nederland verbruikte in 2016 ongeveer 165PJ voor de grensoverschrijdende luchtvaart.
Overigens telt dit niet mee voor het Nederlandse energiebudget, dat (zonder lucht- en scheepvaart) primair ongeveer 3200PJ bedraagt.
De Europese productie van RJF op non-food basis is dus wat meer dan de Nederlandse vraag.
De EU verbruikte in 2015 ongeveer 2100PJ aan vliegtuigbrandstof en dat zal, naar verwachting, in 2030 ongeveer 2800 a 2900PJ zijn. Europese RJF vangt dus slechts een beperkt deel van de Europese groei op en vangt 6 tot 9% van de totale Europese vraag naar vliegtuigbrandstof op. Onbelemmerde groei kan niet met fritesvet en houtsnippers beargumenteerd worden.
Alle vormen van non-food biofuel samen zijn goed voor ca 300 tot 600PJ op een Europese energiebegroting die in 2016 ongeveer 32000PJ was. Dat is dus 1 a 2% van de totale energiebegroting
Alle vormen van biomassa samen (er is veel meer biomassa die voor andere zaken als biofuel gebruikt wordt) zijn, zonder import, zijn in principe goed voor zo’n 11000 tot 14000PJ. De totale categorie biomassa kan dus een flink deel van de totale primaire energievraag afdekken.
Vroeg of laat komen er electrofuels. Nu is dat nog laboratoriumtechniek. Hoeveel PJ daaruit te halen valt, moet blijken.
Verantwoorde Europese RJF kan dus slechts in beperkte mate de klimaateffecten van het Europese vliegen opvangen. Dat is op zich geen diskwalificatie, want geen enkele techniek kan op zijn eentje het hele klimaatprobleem oplossen. Het zal blijken dat elke oplossing een mozaiek is van een heleboel deel-oplossingen.
Wat kan men politiek en bestuurlijk het beste doen met Renewable Jet Fuel? Als die RJF, al dan niet na een daarop gerichte tussenbewerking bij de fabricage, schoon verbrandt (wat een bedrijf als Neste Oil van zichzelf beweert), zou men hem politiek kunnen toedelen aan drukke luchthavens in zwaar belaste stedelijke gebieden.
Daar zou de RJF, naast een bescheiden ondersteuning van de lokale klimaatambities, ook de lokale luchtkwaliteit verbeteren.
Met Schiphol, Eindhoven en Rotterdam zou men een goede start maken.
