Duurzame vliegtuigbrandstoffen uit CO2 en water

De komende vier jaar leidt TNO het project Take-Off genaamd en een Europees consortium van wetenschappelijke- en marktpartijen die een nieuwe technologie ontwikkelen om synthetische kerosine efficiënter te maken vergeleken met de bestaande duurzame brandstoffen, waardoor vliegen in de toekomst CO2-neutraal wordt. Door het proces te vereenvoudigen en de kosten voor de vliegtuigbrandstof te verlagen, wordt het eenvoudiger voor de luchtvaart om te kunnen overstappen op duurzame brandstof.

Waarom vliegtuigbrandstoffen?

De luchtvaart in Nederland en buitenland is een van de meest uitdagende sectoren als het gaat om het verminderen van CO2-uitstoot. Een van de redenen is dat veel voorkomende alternatieven, zoals elektrificatie of waterstofaandrijving, naar verwachting de komende decennia geen geschikte vervanging voor kerosine zullen zijn voor langeafstandsvluchten.

Resultaat: kosten besparen

De partijen in Europese project Take-Off, dat deels wordt gefinancierd door de EU, brengen zowel de technische en economische prestaties van de duurzame vliegtuigbrandstof in kaart als de positieve invloed hiervan op het milieu.

Eerste onderzoek laat zien dat voor de beoogde productiemethode veel minder energie nodig is, waardoor de kosten voor duurzame brandstof voor de luchtvaartsector mogelijk 30 tot 40 procent kunnen dalen. Alle innovatieve stappen van het nieuwe proces worden gedemonstreerd onder industrieel realistische omstandigheden

CO2 emissies afvangen voor vliegtuigbrandstof

In Take-Off ontwikkelen en optimaliseren TNO en partners uit de keten een nieuw proces om duurzame brandstof voor de luchtvaartsector energiezuiniger en goedkoper te produceren. We richten ons daarbij op de productie van synthetische kerosine, geproduceerd uit CO2, H2O en groene stroom. Zo snijdt het mes aan twee kanten: we voorkomen CO2 emissies. Afgevangen CO2 van de industrie of uit de lucht gebruiken we vervolgens als bouwsteen voor het maken van duurzame vliegtuigbrandstof.

Sienna technologie toepassen in de industrie

Aan de beoogde methode ligt een recent door TNO ontwikkelde unieke en gepatenteerde reactortechnologie ten grondslag, SIENNA gedoopt. Die maakt het mogelijk synthetische kerosine te produceren uit CO2 in slechts twee stappen. De gebruikelijke methode gaat uit van het produceren van syngas (CO+H2), die eerst wordt omgezet naar zeer lange koolwaterstofketens, om ze vervolgens weer in stukken te knippen en de gewenste kerosine fractie daaruit af te scheiden.

Op deze manier gaat er te veel energie en product verloren. De basis van de TNO-technologie gaat uit van twee stappen. CO2 wordt in de SIENNA reactor in één keer omgezet naar lichte olefinen (ethyleen en propyleen) om vervolgens heel precies en efficiënt kerosine te maken. Grote recyclestromen en zuiveringsstappen zijn dan niet meer nodig.

Samenwerken met wetenschap en bedrijfsleven

In het project brengt TNO partners in binnen- en buitenland uit de hele keten samen: onderzoeksinstellingen, energiebedrijven, grond- en brandstofleveranciers en de organisatie CO2 Value Europe die bedrijven vertegenwoordigt die zich richten op afvang en hergebruik van CO2. Universiteiten uit het Franse Lille (CNRS), SDU uit Denemarken en RWTH Aken uit Duitsland leveren met TNO de wetenschappelijke kennis.

Grote namen uit het bedrijfsleven zijn Mitsubishi Hitachi Power Systems dat samenwerkt met energiebedrijf RWE, AsahiKasei Europe, FEV en het Nederlandse SkyNRG, wereldmarktleider op het gebied van duurzame brandstof voor de luchtvaart. In de adviesraad zijn onder meer KLM, Total, ExxonMobile, Havenbedrijf Amsterdam, DMT Environmental Technology, Global Alliance Powerfuels en NISA, de Nordic Initiative for Sustainable Aviation, vertegenwoordigd.