Vliegtuigbrandstof uit waterstof en CO2

Voorlopig zullen de grotere vliegtuigen nog niet electrisch kunnen vliegen. Daarvoor is het gewicht van de benodigde batterijen of waterstof tanks te groot. Maar wat nou als je duurzame synthetische vliegtuigbrandstof zou kunnen maken uit waterstof en CO₂?

Luchtvaart is verantwoordelijk voor 3% van de wereldwijde CO₂ uitstoot. Al lange tijd wordt onderzoek gedaan hoe de luchtvaart kan worden verduurzaamd. Maar tot nog toe beperkt dit zich tot schaalmodellen, kleinere vliegtuigen, en zelfs vliegende auto’s. Maar voor de grotere passagierstoestellen is een duurzame oplossing nog ver weg.

Daarom wordt er steeds meer onderzoek gedaan naar het verduurzamen van de bestaande vliegtuigbrandstoffen. Shel en KLM deden vorig jaar nog een proefvlucht met een vliegtuig dat deels getankt was met synthetische kerosine.

Hoogwaardige duurzame synthetische ruwe olie

Johnson Matthey heeft nu een nieuwe innovatieve techniek ontwikkeld waarmee vliegtuigbrandstof gemaakt kan worden uit waterstof en CO₂. En deze brandstof is onlangs voor het eert in een commerciele lijnvlucht toegepast in een van zijn twee motoren. Voor de productie wordt gebruik gemaakt van HyCOgen, Johnson Matthey’s Reverse Water Gas Shift-technologie. Dit is een gekatalyseerd proces om groene waterstof en CO₂ om te zetten in koolmonoxide (CO), dat wordt gecombineerd met extra waterstof om synthesegas (syngas) te vormen.

Dit gas wordt vervolgens gebruik bij de FT CANS- Fischer Tropsch omzetting (ontwikkeld in samenwerking met BP) waarbij het synthesegas omgezet wordt in synthetische olie producten.

Beide technieken gecombineerd zorgt voor een end-to-end, geoptimaliseerd en zeer schaalbaar proces dat meer dan 95% van de CO₂ omzet in hoogwaardige synthetische ruwe olie. Deze synthetische ruwe olie kan verder worden opgewaardeerd tot duurzame brandstofproducten zoals benzine, diesel en vliegtuigbrandstoffen.

Eerste commerciële vlucht uitgevoerd

Op 1 december 2021 vloog een Boeing 737 Max 8-vliegtuig van United Airlines meer dan 100 passagiers van Chicago naar Washington DC met aan boord 1,8 miljoen liter synthetische vliegtuigbrandstof dat gebruikt werd om een van de twee motoren aan te drijven. Dezelfde hoeveelheid conventionele vliegtuigbrandstof werd gebruikt in de andere motor om de prestaties te vergelijken en te meten of er operationele verschillen zijn met de alternatieve brandstof.

De synthetische brandstof heeft een aanzienlijk lagere CO₂ footprint dan conventionele vliegtuigbrandstof, terwijl het het voordeel heeft dat het kan worden gebruikt zonder aanpassingen aan motoren, casco’s of brandstofinfrastructuur.

“Deze vlucht toont aan dat het creëren van 100% synthetische vliegtuigbrandstof heel goed mogelijk is en geeft een duidelijk pad aan voor een grotere acceptatie van koolstofarme vliegtuigbrandstoffen door de luchtvaartindustrie.”

Jane Toogood, Sector Chief Executive, Johnson Matthey

Schaalbaarheid

De schaalbaarheid van de geïntegreerde HyCOgen/FT CANS-oplossing maakt een kosteneffectieve implementatie mogelijk in een breed scala van projectgroottes – van kleinschalig, gevoed door waterstof vanuit een enkele elektrolyser, tot op wereldschaal met meerdere grote elektrolysermodules.

Bron en © foto: Johnson Matthey