Kerosine is de efficiëntste vliegtuigbrandstof

In 2009 voerde de KLM als eerste ter wereld op een van haar commerciële vluchten een test uit met het gebruik van een biologische brandstof welke in de toekomst de uit aardolie gewonnen kerosine zou moeten gaan vervangen. De test was succesvol. Dit succes valt echter wel enigszins te nuanceren, want tijdens deze vlucht draaide een van de vier motoren op een mengsel van de helft gewone kerosine en de helft biobrandstof, ofwel SAF (Sustainable Aviation Fuel). Twaalf jaar later vloog een Air France-KLM-toestel van Parijs naar Montreal op een brandstofmix met 16% biobrandstof, en eind vorig jaar durfde Virgin Atlantic het zelfs aan om een vlucht tussen Londen en New York volledig op biobrandstof uit te voeren, zonder passagiers weliswaar. Ondanks deze successen zullen deze acties voorlopig een uitzondering blijven vanwege de beperkte beschikbaarheid en de hoge kosten van SAF. Toch streeft men ernaar om dit percentage per 2025 en 2030 op te hogen naar respectievelijk 2% en 5%, om dan vervolgens stapsgewijs in 2050 uit te komen op 70%. Daar de klimaatverandering door menselijke CO₂-uitstoot op pseudowetenschap gebaseerde onzin is, is het CO₂-neutraal maken van de luchtvaart, gezien de complexiteit van dit proces, onnodig.

De luchtvaart is een grootverbruiker
De hoeveelheid brandstof, kerosine, die in de luchtvaart wereldwijd wordt gebruikt is enorm, en daarin heeft de burgerluchtvaart, die passagiers en goederen over de hele wereldbol door de lucht vervoert, het grootste aandeel. Er zijn zo’n 32.000 operationele civiele vliegtuigen, verdeeld over meer dan duizend luchtvaartmaatschappijen, en rond de 12.000 van deze vliegtuigen hangen doorlopend in de lucht. In 2022 werd wereldwijd 300 miljoen ton (375 miljard liter) kerosine in de burgerluchtvaart verbruikt, dat is ruim één miljard liter per dag. Dit is dus kort na de Covid-periode die voor een grote terugval in vervoer door de lucht zorgde welke in 2022 nog niet helemaal hersteld was. De verwachting is dat de komende jaren vervoer door de lucht nog flink gaat uitbreiden, mede als gevolg van de toenemende welvaart in ontwikkelingslanden. De vraag naar vliegtuigbrandstof neemt daarmee navenant toe.

De reden dat vliegen zoveel energie vraagt is dat de zwaartekracht via aerodynamica overwonnen moet worden, dit in tegenstelling tot transport over de weg of het water waarbij de transportmiddelen door het aardoppervlak of water gedragen worden. Sinds vervoer door de lucht gemeengoed is geworden wordt continu gezocht naar technieken om het goedkoper te maken, brandstof is een van de grootste kostenposten voor luchtvaartmaatschappijen, en het terugdringen van brandstofverbruik staat altijd hoog op de agenda van de operators en vliegtuigfabrikanten. Dat brandstofverbruik heeft voor het grootste deel te maken met het totale gewicht van wat vervoerd moet worden, wat niet alleen het betalende gewicht is (passagiers en vracht) maar ook het gewicht van het vliegtuig zelf met de benodigde hoeveelheid brandstof. Er zijn materialen ontwikkeld met een zeer gunstige gewicht/sterkteverhouding en de motoren zijn aanzienlijk zuiniger geworden, maar de stappen naar meer efficiëntie en daarmee minder brandstofverbruik, worden steeds kleiner. Ook op het vlak van aerodynamica is niet veel winst meer te behalen, de huidige vorm van een vliegtuig is nog steeds de meest efficiënte combinatie van prestaties en vervoerscapaciteit.

Biobrandstof en synthetische brandstof
In het kader van ‘de-carbonisering’, ofwel het stoppen met verbranden van koolwaterstoffen uit fossiele bronnen, wordt ook naarstig gezocht naar een vervanging van kerosine. Shell bouwt momenteel in Rotterdam een fabriek, voorlopig de grootste in de wereld, die jaarlijks 820.000 ton duurzame diesel en vliegtuigbrandstof moet gaan produceren. Deze hoeveelheid valt in het niet bij de vraag. De grondstof hiervoor is afval waarin vettige bestanddelen zitten afkomstig uit de agrarische sector en andere industrieën. Wat opvalt is dat in het schrijven over brandstof uit afval opvallend vaak frituurvet wordt genoemd, kennelijk omdat dit de meeste lezers wel zal aanspreken. Een eenvoudig rekensommetje leert echter dat er een veelvoud aan patat, bitterballen en kibbeling gegeten zal moeten worden om aan voldoende afgewerkte bakolie te komen voor een zinvolle bijdrage aan de productie van bio-kerosine. Naast afval en frituurvet zijn er gewassen die zodanig olierijk zijn dat ze interessant zijn voor deze industrie. De voorstanders van het toepassen van biobrandstoffen erkennen echter dat om voldoende plantaardige grondstof te verkrijgen voor de productie van biobrandstoffen, er een hoeveelheid landbouwgrond benodigd is die in de tientallen miljoenen hectares loopt; deze grond kan dan niet voor voedselgewassen worden gebruikt.

Een andere techniek waarmee vliegtuigbrandstof gemaakt kan worden werkt met CO of CO₂ en waterstof. Ruim honderd jaar geleden vonden de Duitse wetenschappers Fischer en Tropsch een proces uit dat naar hen genoemd werd. Langs deze weg wordt, met toevoeging van waterstof, uit steenkool, aardgas of biomassa brandstof gemaakt dat voor vliegtuigen bruikbaar is. Verdeeld over de wereld staan een aantal fabrieken die brandstof langs deze weg produceren, maar de hoeveelheid bedraagt in de verste verte niet wat nodig is om aan de vraag te kunnen voldoen.