Strategische aanzet voor de Werkgroep Klimaat van LEO over Sustainable Aviation Fuels

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.

Schatting NLR van bio- en Power to Liquidkerosine (sept 2021). Het gata om productie in Nederland uit Annex IX-materialen
https://www.nlr.nl/nieuws/nederlandse-productie-van-duurzame-vliegtuigbrandstoffen-voldoet-mogelijk-niet-aan-vraag/

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

  1. 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
  2. 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
  3. 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
  4. 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.

2, 3 en 4 hebben een beter gedrag op grote hoogte omdat ze weinig roet uitstoten (roetdeeltjes werken als condensatiekern voor ijskristallen), waardoor er minder strepen in de hoge lucht ontstaan. Die strepen werken netto sterk opwarmend. Zie Synthetische kerosine veroorzaakt minder strepen in de lucht – en daarmee minder klimaatopwarming .

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
Tankvliegtuig A330 Defensie

Leave a Reply

Your email address will not be published.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.