Het eerste deel van dit verhaal ( Kun je zwavelvrije kerosine kopen? ) beschreef dat, als je op dit moment zwavelvrije kerosine wilt kopen (van belang voor de luchtkwaliteit rond vliegvelden), je aangewezen bent op synthetische kerosine (in de volksmond wat slordig aangeduid als biodiesel). Die is meestal zwavelvrij, terwijl de gangbare kerosine 400 – 800 ppm zwavel bevat. In feite is gangbare kerosine rode diesel waarvan het afval in het rondte gespoten wordt.
Synthetische kerosine is vaak, maar niet altijd, van biologische oorsprong en kan duurzaam zijn (maar dat hoeft niet of niet geheel).
In het tweede deel van dit verhaal de vraag hoeveel synthetische kerosine je kunt kopen. Het toeval wil dat ik vanuit mijn contacten bij de Werkgroep Toekomst Luchtvaart (een denktank van bewoners rond Schiphol) attent gemaakt werd op de publicatie Sustainable Fuels UK Roadmap (december 2014) van de belangen-organisatie Sustainable Aviation www.sustainableaviation.co.uk . Daarin een redelijke schets van de ontwikkelingen op de synthetische kerosinemarkt. Ik heb me eerder bezig gehouden met dit onderwerp vanwege de klimaataspecten van het vliegen (zie http://www.toekomstluchtvaart.nl/ en daar het rapport Luchtvaart en klimaat in de EU) . Het kon sowieso geen kwaad om weer eens een recente publicatie te lezen om te kijken of dit rapport bijgesteld moest worden. Dat is niet het geval.
Nu kwam er een tweede reden bij om dit rapport te lezen, namelijk het ultrafijn stofverhaal en een belangrijke oorzaken daarvan, de zwavel in de kerosine. Het is te vinden op Sustainable Fuels UK Road-Map via www.sustainableaviation.co.uk/?s=fuels . Let wel dat het hier om een document gaat van belanghebbenden.
Ik heb een samenvatting met commentaar van de UK-publicatie geschreven.
Ik zal me hier beperken tot het korte antwoord. Dat is:
– op papier houden de producenten zich aan de duurzaamheidscriteria, die door erkende organisaties opgesteld zijn voor biobrandstof. Of ze dat in praktijk doen, onttrekt zich aan mijn waarneming.
Deze duurzaamheidscriteria maken overigens een wat rommelige indruk. Door de vele goede bedoelingen ziet men het bos niet meer (wat in dit geval als beeldspraak bedoeld is)
– op dit moment is er maar één bedrijf dat synthetische kerosine verkoopt op een schaal die ertoe doet (2 miljoen ton per jaar voor alle vormen van transport samen) en dat is Neste Oil met raffinaderijen in Finland, Rotterdam en Singapore. Solazymes in de VS komt met 100.000 ton per jaar op de tweede plaats. Daarna volgen alleen plannen, constructiefases of kleinschalige pilots. Neste Oil heeft brandstof, die aan alle vliegtuigspecificaties voldoet. Hun site http://www.nesteoil.com/ gaat uitgebreid in op de herkomst van hun grondstoffen.
Ik heb de directeur van Neste Oil horen spreken op de Avans Hogeschool in Breda. Hij zei dat ze diesel gemaakt hadden uit vissenkoppen.
Bij Neste Oil hoort nog een verhaal dat wellicht de voorsprong verklaart en de voordelen van een goede industriepolitiek illustreert. De directeur vertelde dat Neste Oil in meerderheid een Finse staatsonderneming is met onder meer militair-strategische doelen. Mocht er nog eens wat gebeuren, dan moesten de tanks bij -40 graad Celsius nog kunnen rijden. Ik twijfel er niet aan dat men die specificaties waar kan maken. En op 10 km hoogte is het altijd zo koud, dus dat komt goed uit.
Wie dus op dit moment zwavelvrije kerosine wil, moet dus Neste Oil bellen.
– Het is niet mogelijk om op ideologische gronden te verklaren dat je voor of tegen synthetische kerosine bent, zelfs niet als deze van biologische oorsprong is. Men moet het proces kennen dat er aan ten grondslag ligt. Politiek correcte uitspraken tegen biomassa geven misschien een goed gevoel, maar een soms een schadelijke uitkomst.
Samenvatting van en commentaar op “Sustainable Fuels UK Road Map” (dec. 2014)
De auteur
De organisatie “Sustainable Aviation” is een samenwerkingsverband van vliegtuigmaatschappijen, fabrikanten, vliegvelden en luchtverkeersleidings-diensten. Ruim 90% van de doelgroep zou dit verband onderschreven hebben, waaronder alle “grote jongens”.
Het samenwerkingsverband is opgericht in 2005. Het is een Brits initiatief, maar ook onderschreven door buitenlandse belanghebbenden. Het verband geeft een aantal doelen op zoals sociaal-economisch, klimaat, geluid, luchtkwaliteit, landzijdige ontsluiting, natuurlijke hulpbronnen en belangenbehartiging.
De website is http://www.sustainableaviation.co.uk/ .
De context
De internationale luchtvaartsector heeft zich op papier gecommitteerd aan emissieambities, zoals het IPCC die wenselijk vindt. In een oneliner: de emissie van broeikasgassen moet in 2050 50% zijn van die in 2005. Dat zou bereikt moeten worden door een veelheid aan maatregelen, weergegeven in onderstaande figuur:
Bovenstaande grafiek moet als volgt gelezen worden:
In 2010 gebruikte de wereld ca 290 Mton aan vliegtuigbrandstof, waarvan 236 Mton aan jet fuel (voor straalmotoren). Deze hoeveelheid is de index 1,00 in 2010.
Bij autonome groei zou deze hoeveelheid toenemen met een factor 2,5. Deze projectie is conform het experimentele feit dat de verkoop van vliegtuigbrandstof al zeer vele jaren toeneemt met gemiddeld ca 2,1% per jaar. Dit is netto: het is het resultaat van een groei van het vliegverkeer die groter is dan 2,1%, waarop het effect van efficiency en technische vooruitgang al in mindering gebracht is. De rekensom 1,021^45 komt inderdaad ongeveer op 2,5 uit (bg)
De index 2.5 komt overeen met 725 Mton/y vliegtuigbrandstof, waarvan 590 Mton/y aan aan jet fuel.
De gedachte is nu dat er van die factor 2.5 door een aantal maatregelen de gevraagde factor 0.50 overblijft (het onderste kleurdomein in de afbeelding).
Er is over dit onderwerp vele geschreven, waaronder uiterst kritische publicaties. Veel geleerden vinden het totaalplaatje veel te optimistisch bg)
Deze Road Map gaat over slechts één van die maatregelen, nl de ontwikkeling van “sustainable fuels”. In de tekening is dat de paarse kleur.
Belangrijkste onderverdeling; beperking in onderwerpkeuze
De publicatie schrijft over een groot aantal aspecten, waaronder ook over economie, werkgelegenheid, tijdschema’s, industriepolitiek en dergelijke. Hier ligt mijn kennis niet. Bovendien ligt de nadruk op de situatie in het UK (het land met de grootste luchtvaartsector in Europa). Ik zal me beperken tot het overnemen van de beweringen hierover in de samenvatting zonder met te wagen aan een kritische beoordeling.
Ik ga vooral in op de meer natuurwetenschappelijk gerichte hoofdstukken. Hierover kan ik met enige kritische zin oordelen.
Economie, werkgelegenheid, tijdschema’s, industriepolitiek
De publicatie beweert dat het mogelijk moet zijn om op wereldschaal 90 – 160 fabrieken van sustainable fuel operationeel te hebben, met een omzet van 8 tot 17 miljard Engels pond, in 2030 .
Op schaal van Groot Brittanie zou dit neerkomen op een Gross Value Added van 265 miljoen Engels pond in 2030 en maximaal 3400 banen. Dit vraagt om een gunstige energiepolitiek.
De definitie van “sustainable fuels”
De organisatie Sustainable Aviation hanteert de volgende criteria:
– Strenge duurzaamheidseisen aan het gebruik van land, water en energie
– Vermijd Direct en Indirect Land Use Change (ILUC), voor zover dit begrepen wordt. Dit begrip moet verder ontwikkeld worden.
– Geen vervanging van of competitie met voedsel
– een positief sociaal-economisch effect
– een “minimale” impact op de biodiversiteit
De organisatie zegt zich te houden aan de standaard van de Round Table on Sustainable Biomaterials (RSB). ILUC-effecten kunnen vermeden worden door (NB: dit wordt gebracht als een beschrijving van wat kan, niet als een norm van wat moet bg)
– gebruik te maken van afval en gewasresiduen
– de inzet van ongebruikt bouwland
– opbrengstverhoging op bouwland dat geheel of ten dele in gebruik is
– het tegengaan van verliezen na de oogst
– een geïntegreerde productie van voedsel- en energiegewassen die synergistisch werkt
– gewassen die weinig landoppervlakte nodig hebben, zoals algen
De EU heeft als doel gesteld dat in 2020 10% van de transportbrandstof uit hernieuwbare bronnen moet komen. Daartoe is het Renewable Energy Directive (RED) geformuleerd. Voorwaarden:
– Nu moet een initiatief minstens 35% broeikasgas besparen, vanaf 1 jan 2017 moet dat 50% zijn, en vanaf 1 jan 2018 60% voor nieuwe fabrieken
– land met veel organisch materiaal (wetlands, bos en veenmoeras) mag niet gebruikt worden
– zo ook land met een hoge biodiversiteit
Vervolgens moeten deze EU-richtlijnen omgezet worden in nationale wetgeving.
Daarnaast zijn er NGO’s die hun eigen standaarden hebben.
Tenslotte zijn er binnen de luchtvaart voorlopers die zich sterker profileren, de SAFUG (Sustainable Aviation Fuel Users Group), waarvan 28 maatschappijen lid zijn, goed voor 33% van het brandstof-verbruik. De organisatie SustAv steunt SAFUG. SAFUG formuleert criteria die vergelijkbaar zijn met eerdergenoemde (incl 60% broeikasgasbesparing), maar net weer wat anders geformuleerd zijn.
Het geheel oogt rammelend en soms onvolledig. Ik heb bijvoorbeeld geen bepaling gezien tegen de grote dode zones in de oceaan bij riviermondingen door kunstmest-gebruik). Er worden vele goede bedoelingen geformuleerd, maar wat er precies meetelt in de LCA, in hoeverre die volledig zijn en nageleefd worden is moeilijk te zien.
Mijns inziens kan een publicatie als die van SustAv als voorbeeld dienen in de onlangs gestarte discussie tussen de KNAW-leden Katan, Vet en Rabbinge (geen biomassadeskundigen) enerzijds en Faaij (een bekende biomassadeskundige) anderzijds. Mijns inziens ligt het gelijk hier in hoofdzaak aan de kant van Faaij. Als men de bezwaren van Katan ea naast de RSB-criteria en de EU-criteria legt, valt mij op dat Katan ea de oorlog uitvechten van 10 jaar (of zo) geleden. De bezwaren van Katan ea worden op papier al lang ondervangen.
De belangrijke vraag is in hoeverre de bezwaren ook in praktijk worden ondervangen. Ik zie weinig nut in de achterhaalde principediscussie die Katan ea wil opzetten, en meer in een discussie over de feitelijke uitvoering en de handhaving daarvan. Ik ben daar niet automatisch van overtuigd. (bg)
Voorbeelden van concrete productieprocessen
De organisatie SustAv kiest uiteindelijk voor het volgende materiaal (blz 34):
* biogeen en niet-biogeen afval van consument en industrie
* gewasresiduen
* non-food gewassen van ‘degraded land’
Een rijtje voorbeelden:
– HEFA: Hydrogenation of Esters en Fatty Acids. Lees bijvoorbeeld plantaardige olie uit jatropha of algen of fritesvet
– Fischer-Tropsch proces loslaten op biomassa (geeft CO en H2 en dat geeft katalytisch alkanen)
– SIP: systhesized ISO-paraffine (suikers of polymeren daarvan als zetmeel of cellulose aan gisten of bacteriën voeren en alkanen oogsten)
– ATJ: alcohol to jet (alcoholen uit diverse biologische bron omzetten in koolwaterstoffen)
– Hydrogen Treated depolymerized Cellulosic jet (biologische ruwe ollie maken door pyrolyse van ligno-cellulose)
De eerste drie zijn gecertificeerd als vliegtuigbrandstof, de eerste en de derde worden al op commerciële schaal gebruikt (tot nu toe voor auto’s). De laatste (en enkele niet-genoemde, verwante procedé’s) worden op dit moment beoordeeld.
Neste Oil (een Finse staatsonderneming) laat het HEFA-proces los op allerlei soorten afval-biomassa en heeft momenteel een mondiale capaciteit voor ca 2 Mton per jaar, waarvan 0,8 Mton/y in een raffinaderij in Rotterdam.
2 Mton is in deze sector heel veel (ca 80% van alles wat er gemaakt wordt), maar voor de markt transportbrandstoffen als geheel erg weinig (alleen al de vliegtuigbrandstof zat in 2010 op 290 Mton). Het product van Neste Oil is volledig gecertificeerd om bij te mengen in kerosine.
Neste Oil producten bevatten geen benzeenringen. De verbranding wordt er schoner door (bijv. van belang in auto’s in stadscentra), maar vliegtuigmotoren draaien er slechter door.
Het FT-proces kan op allerlei substraten werken: steenkool (de Leunawerke uit Nazi-Duitsland of de SASOL); op aardgas (GTL); op biomassa; op gemeentelijk huisvuil, of uit CO2 en de electrolyse van water (oftewel de Power to Gas- opslagtechniek).
Er is een versie van de ATJ-route die alcohol maakt uit de CO-rijke afgassen van een Chinese hoogoven, en die omzet in koolwaterstoffen (experimenteel).
Het is niet mogelijk om zinvolle algemene uitspraken te doen over mogelijkheden om op forse schaal biobrandstoffen te maken. Er zijn experimentele en commercieel draaiende processen. Sommige kunnen zowel op fossiele als op biologische feedstock werken als op afval of in combinatie.
Veel van de processen vergen een hydrotreatment, en de vraag is waar de daarvoor benodigde waterstof vandaan komt.
Vraag is of je kunt combineren met andere doelen en inrichtingen (bijv. afvalverwerking).
Wees dus niet te snel in je oordeel. Bestudeer het proces in kwestie. Kennis gaat vooraf aan hoogstaande politieke of zelfs ethische oordelen.
Overigens zijn de via deze technieken gemaakte brandstoffen vaak zwavelvrij of zwavelarm. Wie nu zwavelvrije kerosine wil kopen, kan in praktijk alleen bij Neste Oil terecht.
Hoeveelheden nu en in de toekomst
Het mondiale aanbod van sustainable aviation fuel wordt in 2020 geschat op 1,3 Mton (0,5% van de vraag naar aviation fuel) (blz 39)
Het mondiale aanbod van sustainable aviation fuel wordt geschat op 3 tot 13 Mton in 2030 (0,7 tot 3,3% van de vraag) (blz 39)
Het mondiale aanbod in 2050 wordt eerder beweerd dan geschat. Men wil op 17 – 28% van de vraag uitkomen en rekent dan terug dat je daarvoor 140 tot 190 Mton nodig hebt (blz 40)
(het 2050 – verhaal is boterzacht. Het komt ongeveer overeen met ruwe schattingen van de IEA, maar waarschijnlijk hebben die als uitgangspunt gediend. Bovendien worden ineens hele hoge CO2-bespaarfactoren opgevoerd. Elders in de publicatie worden percentages genoemd die in 2050 oplopen tot 60 a 65%, maar bij de eindschatting zijn die percentages ineens 80 tot 85%.
Het totale primaire energiegebruik in 2050 is volgens het IEA in 2050 ca 700 EJ .
De Roadmap Biofuels for Transport (IEA, 2011) denkt dat in 2050 alle transport op aarde samen grofweg 116EJ nodig heeft, waarvan 32EJ door biobrandstof geleverd kan worden, waarvan 8,3EJ naar vliegtuigen gaat, en de rest naar auto’s en schepen.
1EJ komt, omgerekend in kerosine, neer op 23Mton en omgerekend in ethanol op 44Mton.
8,3EJ kerosine is ongeveer de 190Mton waar SustAv naar toe redeneert.
Hoe dan ook, de hoeveelheid duurzame brandstof voor alle bestemmingen samen is aan een maximum gebonden dat op een verantwoorde manier groter kan zijn dan 0, maar vooralsnog slechts een klein deel van de totale brandstofvraag. Er zal zonder enige twijfel strijd ontstaan tussen bijvoorbeeld auto’s, schepen, vliegtuigen en de chemische industrie over de schaarse biomassa. Eigenlijk zou de politiek nu al moeten nadenken over een geïntegreerd plaatje met een soort politieke prioritering van doelen. (bg)
Bernard Gerard
040-2454879
bjmgerard@gmail.com