Schiphol koolstofneutraal?

Inleiding
Een aantal belanghebbende partijen, gesteund door het overheidsinstituut Topconsortium voor Kennis en Innovatie Energie & Industrie (TKI), hebben aan de bureau’s Quintel en Kalavasta opdracht gegeven uit te zoeken in hoeverre Schiphol koolstofneutraal kan worden. Het rapport “Carbon neutral aviation with current engine technology” is op 12 maart 2018 uitgebracht. Men kan het o.a. downloaden op de site van TKI https://topsectorenergie.nl/nieuws/carbon-neutral-aviation-current-engine-technology-rapport-gepresenteerd .

Het woord “koolstofneutraal” luistert nauw. Wat men bedoelt is dat er per saldo evenveel CO2 de kerosinevoorraden ingaat als uitkomt. Maar bij vliegen op 10km hoogte gelden mechanismen die het klimaat beïnvloeden en die niet met koolstof te maken hebben, maar bijvoorbeeld wel met stikstofoxiden, ozon en waterdamp. Het rapport noemt die (ten onrechte) ‘slecht begrepen’ en gaat eraan voorbij.

De bureau’s zijn op pad gestuurd met de boodschap dat er niets mag veranderen aan de luchtvaart, behalve de techniek. De groei van de verkochte brandstof, dus netto, wordt voor Europa geraamd op 2,5 a 3,5%. De efficiencyverbeteringen zijn er dan al af. De groei zelf wordt niet ter discussie gesteld.
De studie noemt het werk van Paul Peeters over luchtvaart en duurzaam toerisme, maar doet dat af met de kreet dat we “geen oplossing moeten hebben die alleen maar politiek of financieel is, maar dat het erop lijkt dat we een andere oplossing nodig hebben.”

Waarna Quintel en Kalavasta gestart zijn met wat van het begin af aan de bedoeling was, namelijk een onderzoek doen naar synthetische kerosine volgens het Power To Liquid-proces. Dat moet het klimaatprobleem gaan oplossen.

Ik wijs hier op het artikel op deze site “Power to X ”, dat daar ook over gaat.

Schema van de productie van synthetische kerosine

Randvoorwaarden en gemaakte keuzes
Dit type onderzoek staat of valt met randvoorwaarden die kloppen, en met verstandige keuzes.

In 2016 werd er in Nederland 163,3PJ (een PJ is een grote energiemaat) aan kerosine getankt. Daarvan zou Schiphol ca 95% voor zijn rekening nemen (lijkt me iets aan de hoge kant, maar dat maakt voor het verdere verhaal niet uit). Dus werd er op Schiphol in 2016  155PJ getankt.

Men koos ervoor om te rekenen aan synthetische brandstof volgens het Fischer-Tropsch-procedé. Je vangt CO2, je hydroliseert water (uit het Ij), je maakt daar syngas van en vervolgens een mengsel van FT-kerosine en diesel (in de verhouding 61-39%). Die chemische reacties voed je met elektriciteit uit duurzame bron.
De zo ontstane FT-brandstof kan om technische redenen tot 50% worden bijgemengd met fossiele kerosine.

Het probleem wordt regionaal gedefinieerd.
Als CO2 – bron wordt gerekend aan wat er bij Tata Steel uit de schoorsteen komt (4,2Megaton CO2 en 3,1Mt CO). Er is ook wel gerekend aan CO2 die rechtstreeks uit de atmosfeer geslurpt wordt, maar dat wordt te oneconomisch. (Overigens gaat deze aanpak ervan uit, dat Tata Steel tot in lengte van dagen cokes blijft gebruiken in de hoogovens. Dat zal vast inderdaad nog wel heel lang duren, maar er wordt hier en daar al nagedacht over cokesloze hoogovens).
Ook de stroom moet uit de buurt komen. Het was de auteurs niet ontgaan dat de regering een heleboel windparken voor Ijmuiden in zee wil aanleggen, en daar claimde men gaarne 15GW van (de grootste wind-op-zee-plannen tot nu toe, die van het PBL, gaan uit van rond de 75GW). Verder wordt er gerekend met de aanwezigheid van een zonnepark van 2GWpiek, dus met een oppervlakte van ergens rond de 15km2.

Er wordt met verschillende olie- en elektriciteitsprijzen gewerkt.

Brutaal
Eerst het commentaar dat Schiphol hier zeldzaam brutaal bezig is.

Eerstens maken de voorraden voor de grensoverschrijdende lucht- en scheepvaart (de ‘bunkers’) wettelijk geen deel uit van de Nederlandse energiebalans. Energetisch gesproken is de kerosine op Schiphol extra-territoriaal. Het is sowieso al niet vanzelfsprekend dat Nederland moet opdraaien voor een bunker die niet bij Nederland hoort.
Waarbij die handelwijze veel ruimte wegclaimt aan wind op zee, die Nederland voor zijn eigen intra-territoriale energiebalans hard nodig heeft.

Bovendien profiteert de luchtvaart in andere opzichten van die extra-territoriale positie. Om die reden hoeven ze geen BTW en accijns te betalen, en konden ze zich drukken voor het Klimaatakkoord van Parijs. En kon de sector een eigen flutverhaal afspreken dat nauwelijks iets voorstelt.

Je moet het lef maar hebben.

En, kan Schiphol koolstofneutraal?
Nee.
Als Tata Steel zijn pijp aan Quintel en Kalavasta geeft, was die in 2016 goed voor ongeveer 75PJ duurzame bijmeng-kerosine, en zo’n 50PJ duurzame diesel (waar je auto’s op kunt laten rijden). Samen ongeveer 125PJ duurzaamheid.
Om aan de 155PJ kerosine over 2016 te komen, moet er dus nog 80PJ fossiele kerosine worden bijgemengd.
Enig rekenwerk aan het opgestelde duurzame vermogen leidt tot een jaarlijkse productie van circa 225PJ. Dus het rendement van het gehele proces is ongeveer de helft (een realistische uitkomst).

Bovendien groeit het vliegen in Europa met 2,5 a 3,5% per jaar, maar wat er uit de pijp van Tata komt niet. Dus 75 van de 155PJ in 2016 is 75 van de 234PJ in 2030 en 75 van de 423PJ in 2050. Ruim 40% van het meest vergaande PBL-windplan op de Noordzee gaat dan op aan 50% bijmengen op Schiphol.
Tegen het soort groeicijfers in de luchtvaart is geen enkele maatregel bestand.

Is onderzoek naar synthetische brandstof dan onzin?
Ook niet.

Om de eerste plaats is synthetische brandstof schoner. Er zit geen zwavel en nauwelijks benzeen in. Het Beraad Vlieghinder Moet Minder (BVM2) heeft in zijn Manifest en de uitwerking daarvan in eerste instantie synthetische kerosine geeist als middel tegen de luchtvervuiling. Ook Gas to Liquid-bijmengbrandstof uit Qatar is in dat opzicht al een verbetering.

Als synthetische brandstof bovendien een gunstig klimaateffect heeft, is dat ook mooi.

Sommige milieumensen redeneren erg zwart-wit. “Synthetische brandstof kan de klimaatproblemen van het vliegen niet oplossen!”. Klopt. Maar dat betekent niet dat die brandstof helemaal niets kan betekenen. Tussen de radicale standpunten 100% en 0% ligt bijvoorbeeld 10 of 20%, die men misschien voor een deel in krimp van de CO2 kan omzetten.

Investeringen en tarieven
Quintel en Kalavasta proberen met uitvoerige calculaties het onvoorspelbare toch te voorspellen. Want wat doet de olieprijs en de stroomprijs? Dat moet met scenario’s.

In hun hoofdvariant A1 rekenen ze drie olieprijzen door, kiezen de huidige groothandelsprijs voor stroom van 4 €cent/kWh, laten de overige omstandigheden onveranderd en beperken zich tot wat er bij Tata uit de pijp komt. Het resultaat is een synthetische $ per barrel-prijs in 2030, die afgezet wordt tegen een fossiele $ per barrel-prijs in 2030. De synthetische prijs komt dan duurder uit.
Ik zal van deze variant de uiteindelijke resultaten in onderstaand plaatje geven.

In variant A2 geven Quintel en Kalavasta aan wat de wereld dient te doen om synthetische kerosine uit de Tata-pijp even duur te doen zijn als fossiele kerosine.

In variant B komt de CO2 niet uit de pijp van Tata, maar uit de vrije atmosfeer. Die cijfers geef ik niet, want dat is voorlopig toch enkele bruggen te ver.

In het middelste A1-scenario (bovenste plaatje, ruwe olie 80$/barrel) kost fossiele kerosine in 2030 90 $/barrel en synthetische $195$/barrel.
Als de ruwe olie $144/barrel kost, kost synthetische kerosine niet veel meer dan fossiele.
Als de olieprijs $30 per barrel is, is synthetische kerosine bijna zes keer zo duur (in dat plaatje staat een foutje).

Wat kost synthetische kerosine per ticket? Uiteraard hangt dat ervan af wat je met wat vergelijkt. Quintel en Kalavasta kiezen de kerosineprijs van 2015 als vertrekpunt ($70 per barrel) en de middelste A1-variant als aankomstpunt  in 2030, dus $90 per barrel fossiel en $195 synthetisch). Omdat brandstofkosten slechts 15% tot 40% van de totale kosten uitmaken, komt die stijging slechts voor een deel in de ticketprijs terecht.
Volgens Quintel en Kalavasta is een ticket op basis van bijmenging van synthetische kerosine in 2030 vlootgemiddeld 33% duurder dan datzelfde ticket op basis van puur fossiele kerosine zou zijn. Maar het kan schelen of een maatschappij veel lange of veel korte vluchten maakt. De KLM zou met een extra 22% gunstiger zitten dan het gemiddelde en Ryanair met een extra 54% ongunstiger.

Andere kosten, zoals accijns, BTW, en CO2-heffing zijn hierin niet meegenomen.

Neem de cijfers voor wat ze zijn: natte vinger-oefeningen. Beter dan dat kun je niet verwachten.

De impact op de duurzame energieopwekking in Nederland
Een voorgesteld project als dat van Schiphol heeft uiteraard invloed op de vormgeving van de duurzame politiek in Nederland, en ook op het achterliggende overheidsbeleid.

De rechtstreekse invloed dat Schiphol 30% van de wildste windplannen (tot nu toe) van de Noordzee claimt, terwijl Schiphol energetisch geacht wordt niet bij Nederland te horen, is hier al behandeld. De rest van Nederland, die energetisch wel bij Nederland hoort, zou het nakijken hebben. Alle energiescenario’s (bijvoorbeeld het Energieakkoord) gaan over die rest van Nederland.

2050 – An Energetic Odyssey verbeeldt een systeemsprong die het mogelijk maakt dit gat te dichten door op zeer grote schaal windenergie voor de omringende landen te oogsten op de relatief ondiepe Noordzee.
Het Nederlandse deel vna dit plan van de gezamenlijke Noordzeelanden zou ergens rond de 50GW liggen.

Een indirect gevolg loopt via de stroomprijs. Schiphol’s gewoonste (A1) scenario berust op een stroomprijs van 4,0 cent per kWh. Schiphol’s break even-scenario A2 berust op 2,9 cent/kWh.
Zelfs de modernste, nu geplande, windturbines op zee hebben straks (als alles goed gaat) productiekosten van 5,45 cent/kWh (zie bijvoorbeeld www.nrc.nl/nieuws/2018/03/19/nuon-gaat-windmolenpark-bouwen-dat-niet-op-subsidie-draait-a1596251 ). Prognoses beweren dat deze kWh-kosten gaan dalen.
Alle andere vormen van energieopwekking in Nederland, inclusief de oudere wind op zee-parken, zitten beduidend hoger met hun kWh-prijs. De goedkoopste fossiele bron, kolen, zal rond de 6 cent per kWh zitten en dat getal zal stijgen. De kostprijs van welke vorm van energieopwekking dan ook zit dus (al jaren) boven de marktprijs. De hele energiewereld draait dus met verlies, en dat wordt vervolgens bij duurzame energie gecompenseerd met een omvangrijk subsidiesysteem.
De Schipholse scenario’s eisen dus een stroomprijs die het nog jarenlang nodig maakt om voor de rest van de samenleving het huidige subsidiesysteem overeind te houden.
De momenteel feitelijk bekende wind op zee-kWh-prijzen liggen nog steeds boven de stroomprijs van 4 cent per kWh, die als kengetal geldt in het Schiphol A1 scenario, en nog hoger boven wat nodig is voor het break even-scenario. Virtueel zou dus Schiphol voor zijn synthetische kerosine-plannen gesubsidieerd moeten worden (let wel: dus voor een extra-territoriale taak).
Nu wordt beweerd (Zeewind versus kolenstroom, juni 2017, SEO op verzoek van Natuur en Milieu) dat de kWh-prijs voor de nog aan te besteden windparken op zee nog verder zal zakken, tot onder de 4 cent/kWh. Het moet blijken.
Mocht het zo zijn, dan zou Schiphol de goedkope stroom voor eigen gebruik inpikken.

Maar wat voor Schiphol geldt, geldt natuurlijk ook voor andere grote ondernemingen. Tata Steel zal zelf ook wel een heleboel stroom verbruiken en die wil misschien tegen die tijd ook wel stroom voor onder de 4 cent per kWh. Enzovoort.  Voor je het weet is er een tweedeling tussen een groepje energievretende bedrijven die alle goedkope stroom opeet, en de rest van de samenleving die op gesubsidieerde duurdere stroom aangewezen blijft. Met subsidies, die betaald worden uit belastinggelden.
En dat terwijl bij een hogere stroomprijs ook gewoon de vliegtuigtickets duurder hadden kunnen worden.

Het voert nu te ver om hier diepere gedachten over de energiepolitiek op te bouwen. Het lijkt mij dat men in een energiearmere samenleving in de toekomst niet aan een rechtvaardig systeem van politiek gestuurde rantsoenering zal kunnen ontsnappen.

Bouw van windturbines op zee (Van Oord)

Toevoeging:
De groene lobby Transport & Environment heeft ook over PtoL geschreven. Ik neem hier een citaat van hen over met instemming mijnerzijds:
With no technological silver bullets on the horizon, the aviation sector has hard choices to make if it is to stop being the fastest and cheapest way of frying the planet. Effectively pricing the sector’s pollution, and removing its subsidies and tax breaks, is the most immediate option. Electro-fuels – if produced from renewables such as wind and solar – should start to be given serious consideration. Also known as power to liquid, these are electricity-based liquid fuels which can be used in internal combustion engines. The huge amounts of renewable electricity needed to produce electrofuels means they may not be a silver bullet and are likely to only be able to meet part of aviation’s future energy needs. Flying less, flying more efficiently, and flying powered by electrofuels is not a bad plan.”
De tekst is te vinden op www.transportenvironment.org/make-the-journey-of-phones-clean/aviation.html .

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *