Wetenschappers van de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e) hebben een nieuw onderzoeksproject in gang gezet naar de realisering van kostenefficiënte duurzame vliegtuigbrandstoffen uit afvalbiomassa. “We willen bijdragen aan een luchtvaartindustrie die minder broeikasgassen uitstoot in het milieu. Vliegtuigbrandstoffen gemaakt van tweede generatie grondstoffen kunnen hierin een grote rol spelen”, zegt TU/e-onderzoeker Fernanda Neira d’Angelo, coördinator van het HIGFLY-project. De TU/e-onderzoekers doen dit samen met het Nederlandse TNO (Organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek), grote luchtvaartspelers Boeing en SkyNRG en andere partners uit Spanje, Duitsland en het Verenigd Koninkrijk. Het project wordt door de Europese Unie met vier miljoen euro gefinancierd.
De coronapandemie heeft de luchtvaartsector een zware slag toegebracht, maar de verwachting is dat vliegen een belangrijk onderdeel van onze mobiliteit zal blijven, met alle negatieve gevolgen van dien voor het milieu.
Volgens de EU is de directe CO 2 -uitstoot van de luchtvaart verantwoordelijk voor 3 procent van de CO 2 -uitstoot van de EU. Wereldwijd is de luchtvaart verantwoordelijk voor 2,5 procent van de CO 2 -uitstoot. Dit lijkt misschien niet veel, maar bedenk dat als de wereldwijde commerciële luchtvaart een land was, het de nummer zes zou zijn in de nationale CO 2 -emissies tussen Japan en Duitsland.
Doelstelling luchtvaartsector: 50 procent reductie in 2050
Om te voldoen aan de CO 2 -reductiedoelstellingen door de luchtvaartsector (50 procent reductie in 2050 ten opzichte van het niveau van 2005) moet het gebruik van duurzame vliegtuigbrandstoffen (ook wel SAF’s genoemd) sterk toenemen. Hoewel sommige luchtvaartmaatschappijen, waaronder KLM, hebben geëxperimenteerd met SAF’s, is het huidige wereldwijde verbruik nog steeds minder dan 0,5 procent van het totale brandstofverbruik in de luchtvaart.
Hoewel de vraag naar SAF’s naar verwachting de komende tien jaar zal toenemen, wordt het gebruik ervan afgeremd door de kosten, aangezien de prijs van SAF’s ongeveer twee tot vijf keer zo hoog is als die van conventionele vliegtuigbrandstof.
Een ander cruciaal aspect is de duurzaamheid van de gebruikte grondstoffen om te garanderen dat de netto-impact van het gebruik van duurzame vliegtuigbrandstoffen veel minder negatief is dan die van fossiele brandstoffen. Het is essentieel om hulpbronnen te gebruiken die de voedselzekerheid, het milieu of de biodiversiteit niet opofferen.
Met de hulp van goedkope en overvloedige biosmassa van de tweede generatie
Het consortium van het HIGFLY-project, bestaande uit de academische wereld, onderzoeksinstituten en de industrie, richt zich op de ontwikkeling van nieuwe en efficiëntere technologieën om geavanceerde duurzame vliegtuigbrandstoffen te produceren met behulp van goedkope en overvloedige biomassa van de tweede generatie (d.w.z. non-food) uit een brede pool van grondstoffen, zoals residuen van bosbouw en landbouw.
De productie van SAF’s uit biomassa omvat een reactor waar het biomateriaal wordt omgezet in moleculen, die kunnen worden gebruikt als precursor voor duurzame vliegtuigbrandstof met behulp van nieuwe katalysatoren en oplosmiddelen. Dit product wordt vervolgens gescheiden met keramische membranen, waardoor ongeveer 35 procent van de energie wordt bespaard tijdens de meest energieverbruikende stappen van het proces.
Onderzoeksproject van vier miljoen met een looptijd van vier jaar
Volgens TU/e-onderzoeker en projectcoördinator Fernanda Neira D’Angelo is de aanpak van het project HIGFLY uniek. “De technologie die we voorstellen is anders dan die door anderen wordt gebruikt om SAF’s te produceren. We gebruiken furanen als een belangrijke voorloper in het brandstofproductieproces. In combinatie met onze nieuwe katalysatoren, oplosmiddelen en membranen, belooft dit het HIGFLY-proces niet alleen zeer efficiënt te maken, maar het heeft ook het potentieel om de CO 2 -emissies veel effectiever te verminderen dan met andere benaderingen, met de verwachting van een bereik van 70 tot 90 procent.” Een furaan is een heterocyclische organische verbinding. De stof komt voor als een zeer licht ontvlambare kleurloze vloeistof die slecht oplosbaar is in water.
Van de vier miljoen ontvangen subsidie van de EU wordt één miljoen euro gebruikt om de TU/e te ondersteunen bij technologieontwikkeling. Het project zal in totaal vier jaar lopen en de eerste voorlopige resultaten worden volgend jaar verwacht.
