Mogelijkheden en onmogelijkheden van synthetische kerosine

    0
    38
    views

    Inleiding
    In het Manifest van BVM2, en in de uitwerking daarvan, is plaats ingeruimd voor synthetische kerosine (zie Het Manifest van BVM2 en de uitwerking daarvan ).
    De belangrijkste reden om hiervoor te kiezen was dat synthetische kerosine schoner verbrandt. Het brengt de roet- en ultrafijnstofemissies drastisch terug.
    Synthetische kerosine kan tot 50% worden gemengd met fossiele kerosine en de eis in de uitwerking van het Manifest was dat dat moest.

    In de uitwerking werd vooral nog de beschikbaarheid van uit gas vervaardigde synthetische brandstof genoemd. In vaktermen heet dat Gas to Liquid (GtL). Dat is een al jaren bestaand standaardprocédé, dat met niet al te veel moeite opgeschaald kan worden.
    Daarnaast noemde de uitwerking van het Manifest als mogelijke bronnen synthetische kerosine uit biomassa en uit het, nog in de kinderschoenen staande, Power to Liquid-procedé. In de uitwerking is bewust in het midden gelaten welke bron in welke mate bij moest dragen aan de synthetische kerosine, al is het niet waarschijnlijk dat biokerosine veel bij zal dragen.

    De wetenschap staat echter niet stil (en daarom heeft BVM2 de uitwerking van het Manifest als ‘werkdocument’ aangemerkt). Er is in de afgelopen weken op twee plaatsen aandacht besteed aan de Power to Liquid-procedé, nl bij een symposium op de TU/e en in een studie ten behoeve van Schiphol.

    Het schema van het PtL-proces

    Power to Liquid (PtL) betekent als het ware dat je het resultaat van de verbranding omkeert. De straalmotor maakt van kerosine CO2 , water en beweging, en het PtL – procédé voert CO2 en water weer terug tot kerosine. Dat kost je grofweg minstens het dubbele aan elektrische energie als er vrijgekomen is bij de verbranding, maar als je voor die elektrische energie een duurzame bron hebt, kan dat toch lonen. Bijvoorbeeld om tijdelijke overschotten aan wind- en zonnestroom op te vangen.
    Power to Liquid-technieken maken het (vooralsnog op papier) mogelijk om, naast luchtkwaliteitsvoordelen, ook klimaatvoordelen te bereiken. In praktijk maakt de techniek gebruik van het Fischer-Tropsch proces, en het product heet dan ook wel FT-brandstof.

    Energiedichtheid en roetemissie van diverse brandstoffen

    Het TU/e – symposium tijdens de Energy Days
    Op 22 maart 2018 bespraken enkele onderzoekers hun grote PtL-kennis, waaronder Eichel van het onderzoeksinstituut in Jülich en Kramer van de Universiteit van Utrecht.
    Op deze locatie slechts kort.

    Op voorgaand linkerplaatje zou de FT-brandstof een stip zetten die bijna niet te onderscheiden is van diesel of gewone kerosine – en werkt dus gewoon hetzelfde. Op het rechterplaatje ziet men dat NO2 en roet tegen elkaar in werken (veel NO2, weinig roet en omgekeerd). Omdat Eindhoven Airport op NO2 – gebied geen grote speler is (en bij roet en ultrafijn stof wel), kun je een of andere flinke NO2-waarde kiezen (bijvoorbeeld 0,50 op de horizontale as). De grafieken wijzen dan uit gangbare autodiesel (zonder filter) per kg ruim het dubbele aan roet uitstoot als FT-brandstof, en dat raapolie-kerosine nog gunstiger is (maar daartegen bestaan weer andere bezwaren).

    Kramer kwam op een prijs (‘op de achterkant van een envelop’) van zo’n € 150 tot €200 per barrel, afhankelijk van of de CO2 geconcentreerd uit een pijp kwam of diffuus uit de atmosfeer.

    Voor de presentaties zie www.tue.nl/en/research/strategic-area-energy/about-energy/energy-events/energydays/ .
    Voor een blik op de achtergronden van dit verhaal zie www.bjmgerard.nl/?p=6695 .

    Schiphol koolstofneutraal?
    Een aantal grote bedrijven, en de Topsector Kennis en Innovatie (TKI) van de regering hebben aan de bureau’s Quintel en Kalavasta opdracht gegeven uit te zoek of de kerosine op Schiphol verduurzaamd kan worden. Het resultaat is te downloaden op https://topsectorenergie.nl/nieuws/carbon-neutral-aviation-current-engine-technology-rapport-gepresenteerd .

    Typisch overigens. Die Schipholse positie, want die kerosine telt niet voor de Nederlandse energiebalans mee en is dus ’extra-territoriaal’ (en valt daarom ook buiten de BTW- en accijnsbetaling, en buiten de verplichtingen van het klimaatakkoord van Parijs)), terwijl duurzame energie tot nu toe vooral een overheidstaak is, en dus sterk ‘intra-territoriaal’. Het is nogal brutaal.

    Maar dit even terzijde gelaten, zou het kunnen?
    Omdat FT-brandstof momenteel tot 50% bijgemengd kan worden met fossiele, is eigenlijk de vraag of je half Schiphol kunt laten draaien op duurzame energie. Als koolstofbron zou de schoorsteen van Tata Steel dienen en als stroombron de grote nieuwe windmolencomplexen op de Noordzee.

    Het antwoord is dat als de pijp van Tata de beperkende factor is, het niet lukt als je eerlijk vergelijkt. De windenergie op zee in 2016 is niet genoeg voor 50% van de gebruikte kerosine in 2016. Ergens tussen 2020 en 2030 wordt de wind op zee-opbrengst wel genoeg voor wat er in 2016 nodig was, maar tegen die tijd is de kerosinebehoefte ook gegroeid. En wat er bij Tata uit de pijp komt niet.
    Kortom, je krijgt Schiphol over een aantal jaren half duurzaam als je het equivalent van enkele Tata-pijpen hebt en een fors deel van de Noordzee aan Schiphol toekent. Maar dat forse deel is ook al aan de rest van Nederland toegewezen, dus er is een probleem.

    De basale constatering is dat de luchtvaart zo snel groeit, dat er geen verduurzamingskruid tegen gewassen is. Men kan eventueel wel veel beperktere ambities hebben, maar daar hoort dan ook een veel beperktere groei bij.

    Ook Quintel en Kalavasta komen op een synthetische kerosineprijs van rond de $200 per barrel, met nogal wat onzekerheid. Afhankelijk van hoe de olieprijs zich gedraagt, is dat een beetje meer tot bijna zes keer zoveel als de fossiele kerosineprijs.

    Op een ticket zou het gemiddeld 33% schelen. Om precies te zijn, zou vlootgemiddeld een half-synthetisch kaartje in 2030 33% meer kosten dan een fossiel kaartje in 2030 zou kosten. Voor maatschappijen als Ryanair met veel korte vluchten zou dat meer dan 33% zijn, voor maatschappijen met veel lange vluchten als de KLM minder dan 33%.

    Dit is alleen het effect van half-synthetisch. Klimaatheffing, taks en accijns zit er niet in.

    Een uitgebreider verhaal is te vinden op www.bjmgerard.nl/?p=6723 .