Luchtvervuiling rond vliegvelden en synthetische kerosine

    0
    456
    views

    Synthetische kerosine in het Manifest
    Voor nogal wat mensen is de luchtvervuiling rond het vliegveld (een van) de redenen om BVM2 te steunen. In het Manifest van BVM2 is daarom een plaats ingeruimd voor synthetische kerosine (50% van wat er getankt wordt in 2030). (Om redenen van motortechniek is een grotere bijmenging dan 50% momenteel niet mogelijk).
    Daarnaast heeft synthetische kerosine ook een klimaateffect, maar dat was in het Manifest nog niet ingeboekt omdat er toen nog te weinig over bekend was.

    Om beide redenen heeft het onderwerp een plaats gekregen in een aparte werkgroep van de Proefcasus Eindhoven Airport.

    BVM2-bestuurder Bernard Gerard heeft literatuurstudie gedaan naar de milieu- en klimaataspecten van synthetische kerosine.

    De klimaataspecten eerst, maar kort. Je kunt synthetische kerosine maken uit aardgas (dat heeft een licht negatief klimaateffect), uit biomassa (dat heeft een sterk positief klimaateffect – minstens 60% en vaak 80% CO2 – besparing), en het nog experimentele Power To Liquid-procedé, dat nog beter werkt voor het klimaat.

    Maar hierover later een uitvoeriger verhaal. Nu een verhaal over luchtvervuiling.

    Schema van de verbranding van kerosine (ui LRTAP juli 2017, gebaseerd op oudere bron)

    Kerosinelucht en elektrisch taxiën.
    Sommige mensen zeggen dat ze de kerosine op het vliegveld kunnen ruiken. Ze denken dan dat dat komt omdat er kerosine in de lucht geloosd wordt. Het valt niet uit te sluiten dat dat gebeurt en in Duitsland is er zelfs bewijs voor, maar voor Nederland is ons hierover niets bekend.

    Een eenvoudiger verklaring is dat ze de on- of halfverbrande brandstof ruiken, die vrijkomt tijdens het taxien. Straalmotoren lozen daar onevenredig veel  van bij lage motorbelasting. Ze lozen dan ook onevenredig veel koolmonoxide.
    Wat voor de omgevingskwaliteit een slok op een borrel zou uitmaken, is als taxien verboden werd. De vliegtuigen moeten dan op eigen elektrische kracht of met elektrische (robot)karretjes naar de goede plek gesleept worden.

    Vluchtige organische stoffen en onverbrande koolwaterstoffen
    Er heeft op deze site al eens een verhaal gestaan ( Roet en zwavel uit straalmotoren: dat kan veel minder! ). Dat blijft actueel, maar gaat slechts over een deel van de luchtvervuiling. Ongemengde synthetische benzine zet in bovenstaande figuur een kruis door de zwavel en brengt de roet sterk terug.
    Synthetische kerosine maakt voor de post NOx weinig of niets uit, dringt de post CO (koolmonoxide) wat terug, maar kan voor de post UHC (Unburned Hydro Carbons) soms veel uitmaken. In praktijk vallen onder UHC niet alleen onverbrande koolwaterstoffen, maar ook halfverbrande. In de hitte van de straalmotor zijn deze gasvormig, maar eenmaal buiten koelen ze af en condenseren tot druppeltjes of op roetkorrels. Vanaf dat moment heten ze VOC’s (Volatile Organic Compounds), en die kun je zien als bestanddeel van het (ultra)fijn stof.

    Benzeen
    Er zijn minstens tientallen, mogelijk honderden, VOC-verbindingen, maar de bekendste ervan is benzeen. Benzeen is gore zooi, want je krijgt er leukemie van. Bernard Gerard raakte na een openbare bijeenkomst via via in gesprek met een chemicus, die daarover begon. Het eerste aangeleverde materiaal ging over de arbeidsomgeving op luchtmachtbases van de VS. Het gesprek loopt nog steeds.

    Enkele van de vele aromatische verbindingen

    Benzeen is een ringvormig molekuul en de eenvoudigste bouwsteen van een grote groep verbindingen, die als verzamelnaam ‘aromatische verbindingen’ hebben. Die bestaan allemaal uit een of meer benzeenringen, met andere moleculen eraan vastgeplakt. Die zwaardere verbindingen zijn ook giftig, maar minder en anders. Het IARC heeft verklaard dat specifiek benzeen in categorie 1 zit (zeker kankerverwekkend) en dat jet fuel als geheel in categorie 3 zit (niet kankerverwekkend) –  wat niet wegneemt dat je er wel andere problemen mee kunt krijgen (het zijn bijvoorbeeld vaak organische oplosmiddelen).

    Er zit niet veel benzeen  in kerosine (fors minder dan 1%). Dat komt omdat de stof zo vluchtig is dat hij er in de destilleerkolom op een andere plaats uitkomt dan waar de toekomstige kerosine eruit komt. Maar dat beetje benzeen, dat in kerosine zit, verdampt onevenredig snel en kan, met name in besloten omgevingen, tot forse concentraties leiden.
    Benzeen is in elk geval een ARBO-probleem.

    Niet alleen vóór, maar ook bij de verbranding van kerosine komt benzeen vrij.

    Maar het gas verwaait en houdt het maar een paar dagen in de atmosfeer uit, dus de vraag naar de benzeenconcentraties in de atmosfeer is een andere dan die naar de concentraties in een hangar. De atmosferische concentraties zijn wel eens onderzocht, maar de resultaten zijn wisselend. Dit mede omdat er ook andere benzeenbronnen zijn (bijv. het autoverkeer – op de Poot van Metz rijden 150000 auto’s per etmaal).
    Als men de diverse onderzoeken in een natte vinger-oneliner wil samenvatten: bij weinig en rustige achtergrond kan men benzeen rond een vliegveld in relevante concentraties detecteren op afstanden tot pakweg een kilometer.
    De atmosferische norm in de EU is jaargemiddeld 5µgr/m3 . Zoals bij wel meer normen, is dit een compromiskeuze. Voor zover bekend, is er geen drempel waaronder benzeen ongevaarlijk is.
    De provincie heeft over 2012 op de Spottershill gemeten en vond dit:

    Meting door de Provincie over 2012 op het EhvAirport-terrein bij de Spottershill

    Andere VOC’s
    In een EU-publicatie Long-Range Transboundary Air Pollution (juli 2017) verschijnen, naast benzeen, 76 andere stoffen en dan nog is de grootste categorie ‘unidentified’. Daaronder ook stoffen die niet zo fris zijn, in die zelfs meer in de uitlaatgassen zitten dan benzeen: bijvoorbeeld formaldehyde (waarvan de oplossing in water als ‘sterk water’ bekend staat). Aan deze grotere groep van ‘aldehyden’ zijn ook al wetenschappelijke publicaties gewijd.
    De lijst is in te zien op een wat uitvoeriger publicatie van Bernard Gerard op zijn eigen site: www.bjmgerard.nl/?p=8683 .

    Synthetische kerosine en VOC’s
    Sommige stoffen in de lijst van 77 horen tot de aromatengroep. Inzet van synthetische kerosine zou deze moleculen elimineren of zeer sterk terugdringen.
    Voor moleculen uit de aldehyde-groep (voor zover niet aromatisch) maakt synthetische kerosine geen verschil. Daar helpen alleen de eenvoudige voorschriften ‘minder vliegtuigen’ en ‘minder kerosine per vliegtuig’ en ‘elektrisch taxien’.

    Dat synthetische kerosine tot minder VOC’s leidt, is inmiddels ook met metingen bewezen. De spectaculairste is die waarin een Falcon van de NASA achter een DC8 vliegt met één motor op fifty-fifty biokerosine-conventioneel, en dan op 10 km hoogte uitlaatgassen meten. Daarover is op deze site al eerder en artikel verschenen, zie Bijgemengde biokerosine halveert de deeltjesuitstoot