Deskundigen blijven vandaag discussiëren over de vooruitzichten voor biobrandstoffen in de luchtvaartindustrie. De meningen hierover zijn verschillend, terwijl het duidelijk is dat er tot nu toe meer politiek dan economie is over de kwestie van biobrandstoffen. Biobrandstoffen zijn vooral van belang voor het milieu en programma's die gericht zijn op het verminderen van de hoeveelheid schadelijke CO2-uitstoot in de atmosfeer. Bovendien kan dergelijke brandstof meer kwaad dan goed doen.
Wat weten we over biobrandstoffen?
Tegenwoordig lijken biobrandstoffen iets nieuws en bijzonders, maar in feite hebben ze ons altijd omringd. Het eenvoudigste voorbeeld dat elke Rus waarschijnlijk is tegengekomen, is brandhout - een van de oudste soorten vaste biobrandstoffen. Als we een algemeen kenmerk van biobrandstof geven, dan kan worden opgemerkt dat dit een brandstof is die wordt geproduceerd uit grondstoffen van plantaardige of dierlijke oorsprong, uit de producten van vitale activiteit van organismen of organisch industrieel afval.
De echte geschiedenis van biobrandstoffen werd actief ontwikkeld in de jaren zeventig, toen de Verenigde Staten een federale wet aannamen die luchtvervuiling op nationaal niveau controleert, de Clean Air Act genoemd. De wet is aangenomen voor heel begrijpelijke doeleinden om de schadelijke uitstoot in de atmosfeer van verschillende voertuigen maximaal te verminderen: van auto's en treinen tot vliegtuigen. Momenteel zijn er enkele tientallen bedrijven op de markt die zich bezighouden met de ontwikkeling en productie van biobrandstoffen, waarvan de meeste nog steeds in de Verenigde Staten gevestigd zijn.
Tegenwoordig zijn er twee hoofdtypen biobrandstoffen. Biobrandstoffen van de eerste generatie zijn onder meer plantaardige brandstoffen, die worden gewonnen uit gangbare landbouwgewassen die rijk zijn aan vetten, suikers en zetmeel. Het zetmeel en suiker uit gewassen wordt omgezet in ethanol en vetten in biodiesel. De meest voorkomende gewassen voor biobrandstoffen zijn tarwe, koolzaad en maïs.
Biobrandstoffen van de tweede generatie zijn industriële biobrandstoffen, die worden gewonnen uit hout- of plantenafval, afval van de voedingsindustrie, industrieel gasafval, enz. De productie van dergelijke biobrandstoffen is minder kostbaar dan die van eerstegeneratiegewassen.
Algen kunnen een ander soort grondstof worden voor biobrandstoffen van de derde generatie. Dit is een veelbelovende richting voor de ontwikkeling van deze industrie. Hun productie vereist geen schaarse landbronnen, terwijl algen een hoge reproductiesnelheid en biomassaconcentratie hebben. Het is ook belangrijk dat ze kunnen worden gekweekt in vervuild en zout water.
Tot nu toe zijn de meeste biobrandstoffen voor transport in de wereld brandstoffen van de eerste generatie, die worden geproduceerd uit plantaardige grondstoffen. Maar de afgelopen jaren zijn de investeringen in deze industrie gedaald. Deze brandstof en de productie ervan hebben veel nadelen. Een daarvan is het ondermijnen van de voedselzekerheid. In een wereld waar het hongerprobleem niet is opgelost, vinden veel politici en activisten het ongepast om landbouwproducten om te zetten in brandstof.
Experts zijn van mening dat het gebruik van dergelijke biobrandstoffen eerder schadelijk dan goed is voor het klimaat. Door de uitstoot van fossiele brandstoffen te verminderen, brengen we tegelijkertijd grote veranderingen in het landgebruik door. De groeiende vraag naar biobrandstoffen dwingt landbouwproducenten om hun areaal voor voedselgewassen te verkleinen. Dit staat op gespannen voet met voedselzekerheidsprogramma's in veel landen.
De productie van biobrandstoffen uit agrarische grondstoffen heeft een indirect effect op de voedselproductie, de verscheidenheid aan verbouwde gewassen, voedselprijzen en het areaal landbouwgrond dat wordt gebruikt. In een wereld waar, volgens voorspellingen, er in 2025 1,2 miljard hongerige mensen zullen zijn, lijkt het niet de meest rationele en ethische beslissing.
De tweede generatie biobrandstof ziet er veelbelovend uit, is niet schadelijk voor het milieu, berooft de mensheid niet van voedsel en helpt het afvalprobleem op te lossen. Experts geloven dat een dergelijke biobrandstof, gemaakt van industrieel gas en houtafval, grote perspectieven heeft, ook in Rusland. In ons land wordt alleen het afval van de bosbouwindustrie geschat op 35 miljoen kubieke meter per jaar, en qua houtkapvolume staan we op de tweede plaats na de Verenigde Staten.
Luchtvaart Biobrandstoffen Perspectief
De luchtvaart en de hele luchtvaartsector kunnen worden geïdentificeerd als mogelijke groeimotoren voor biobrandstoffen. De luchtvaart is goed voor ongeveer 10 procent van het totale brandstofverbruik op de planeet, wat best veel is. De vooruitzichten voor biobrandstoffen in de luchtvaart zijn echter niet zo duidelijk. Biobrandstoffen, als vervanger van de olie waaruit luchtvaartkerosine wordt geproduceerd, heeft zijn voor- en nadelen.
Het is echter belangrijk om te onthouden dat biobrandstoffen een indrukwekkende lobby hebben in de luchtvaart. Allereerst op het niveau van organisaties, waaronder de International Air Transport Association en de International Civil Aviation Organization (ICAO). Deze organisaties lobbyen voor de biobrandstof zelf en de normen voor het gebruik ervan in vliegreizen.
Bovendien zien de luchtvaartmaatschappijen zelf ook voordelen in het gebruik van biobrandstoffen. Ten eerste onderhouden zij goede relaties met de ICAO en maatschappelijke organisaties. Ten tweede maken ze het vervoer groener. Het onderwerp ecologie is momenteel erg populair, je zou kunnen zeggen, "HYIP", en is een zeer goed PR-platform voor luchtvaartmaatschappijen. Ten derde hebben biobrandstoffen economische voordelen door de risico's van volatiliteit van de brandstofprijzen te verminderen.
Tegelijkertijd speelt de economie op het gebied van biobrandstoffen zowel een plus als een min. Overweeg eerst het positieve waar luchtvaartmaatschappijen van houden. De markt voor biobrandstoffen is tegenwoordig over-the-counter, dergelijke brandstof produceert stabiele en begrijpelijke kosten. Op zijn beurt is de klassieke brandstof die wordt verkregen tijdens het proces van olieraffinage een handelsartikel, waarvan de kosten rechtstreeks afhankelijk zijn van de prijzen op de beurs. Fluctuaties in brandstofprijzen gaan constant door, en dit wordt door iedereen waargenomen, zelfs mensen ver van dit gebied.
Laten we het nu hebben over de economische nadelen. De productie van biobrandstoffen is niet goedkoop. Jay D. Keesling, hoogleraar chemische technologie en bio-engineering aan de University of California, Berkeley, en tevens chief executive officer van het Joint Institute for Bioenergy, vertelde Global Energy dat massaproductie van biobrandstoffen voor de luchtvaart momenteel minder kosteneffectief is dan de productie van vliegtuigbrandstoffen, kerosine uit olie.
Hij merkte:
“Brandstof voor moderne straalmotoren, die van olie wordt gemaakt, is erg goedkoop. Als landen over de hele wereld regels vaststellen die het gebruik van koolstofneutrale brandstoffen vereisen of koolstofbelastingen invoeren op luchtvaartkerosine, kan dit producenten van bioreactieve brandstoffen motiveren. We weten dat het mogelijk is om dergelijke brandstof te produceren, maar het grootste probleem van vandaag is de economie."
Dmitry Los, directeur van het Timiryazev Institute of Plant Physiology (IPR RAS), is het met zijn buitenlandse collega eens. De kosten van biobrandstoffen voor de luchtvaart zijn nog steeds erg hoog. De productie van biobrandstoffen is tegenwoordig meer een politieke wil dan een economisch fenomeen. Volgens de deskundige is luchtvaartkerosine al goed gezuiverd en stoot het weinig uit in de atmosfeer van de aarde, in tegenstelling tot kolencentrales, die wereldwijd nog voldoende zijn.
Zowel Dmitry Los als Jay D. Kisling geloven dat het gebruik van biobrandstoffen van de tweede en derde generatie het meest veelbelovend zal zijn. De productie van biobrandstof uit algen (natuurlijke micro-organismen) en in de toekomst genetisch gemanipuleerde micro-organismen lijkt efficiënter. Deze aanpak heeft een grote hulpbronnenbasis en lost het probleem van een tekort aan landbouwgrond en irrigatiebronnen op.
Bovendien zal een dergelijke productie een gesloten-lustechnologie zijn die zichzelf voor onbepaalde tijd kan reproduceren. Tenminste zolang de zon over onze planeet schijnt en het proces van fotosynthese plaatsvindt. Kisling voegde er op zijn beurt aan toe dat het probleem van het gebrek aan hulpbronnen uiteindelijk zou kunnen worden opgelost door het wijdverbreide gebruik van organisch afval bij de productie van biobrandstoffen.
Het gebruik van biobrandstoffen in de luchtvaart
Tegenwoordig wordt het gebruik van biobrandstoffen in de luchtvaart op politiek niveau gestimuleerd. In de EU is de luchtvaart bijvoorbeeld verantwoordelijk voor 3 procent van de uitstoot van broeikasgassen. Door het gebruik van biobrandstoffen verwacht de International Air Transport Association tegen 2050 de hoeveelheid schadelijke emissies in de atmosfeer te halveren (ten opzichte van 2005).
Het probleem is dat al deze emissies plaatsvinden in de meest gevoelige lagen van de troposfeer van de aarde. Een groei van het vliegverkeer van vijf procent per jaar zou op termijn kunnen leiden tot een gelijkblijvend aandeel van de wereldwijde CO2-uitstoot door de luchtvaart tot 3 procent in 2050 (ze zijn momenteel goed voor 2 procent van de wereldwijde uitstoot) …
Voor de atmosfeer van onze planeet is zelfs zo'n toename al veel. Rekening houdend met het probleem van de wereldwijde klimaatverandering op de planeet, moet de mensheid de hoeveelheid schadelijke emissies verminderen en werken aan het verbeteren van de milieuvriendelijkheid van vliegtuigmotoren. Dit is belangrijk als we onze impact op de opwarming van de aarde willen beperken tot 1,5 graad Celsius ten opzichte van het pre-industriële ontwikkelingsniveau.
Tot nu toe wordt de vervanging van vliegtuigkerosine door biobrandstoffen geleidelijk uitgevoerd door de twee soorten brandstof te mengen in een verhouding van 10-20 procent van biobrandstof tot kerosine. Zelfs met dergelijke volumes geeft dit een tastbare vermindering van schadelijke emissies in de atmosfeer.
De eerste ervaring met het gebruik van biobrandstoffen in de luchtvaart dateert van 2008. Vervolgens voerde de luchtvaartmaatschappij Virgin Atlantic de vlucht uit, waarbij 20 procent van de biobrandstoffen werd gemengd met kerosine voor de reguliere luchtvaart. Sindsdien is deze technologie getest door verschillende luchtvaartmaatschappijen, waaronder grote luchtvaartmaatschappijen als KLM. De meest opvallende prestatie is die van Hainan Airlines, die in 2017 vanuit China naar de Verenigde Staten vloog en een mengsel met toevoeging van gebruikte plantaardige olie als brandstof gebruikte.
De luchtmacht is ook geïnteresseerd in technologie. In India hebben An-32 militaire transportvliegtuigen bijvoorbeeld een certificaat ontvangen om met biobrandstof te vliegen. De motoren van dit vliegtuig draaien normaal gesproken op een mengsel, waarvan 10 procent biocomponenten. Tegen 2024 verwacht de Indiase luchtmacht het gebruik van conventionele luchtvaartkerosine met $ 4 miljard te verminderen, waardoor een vrij brede overstap naar biobrandstoffen zal plaatsvinden.
Lucht- en ruimtevaartbedrijf Boeing is van plan om in 2030 vliegtuigen te produceren die reguliere vluchten kunnen maken op 100% biobrandstof. Althans, dergelijke plannen worden tegenwoordig echt geuit door de vliegtuigfabrikant. Tegelijkertijd zijn biobrandstoffen lang niet de enige manier om schadelijke emissies in de atmosfeer te verminderen.
Een veelbelovende richting is wellicht de creatie van vliegtuigen met hybride of volledig elektrische motoren. Dit is een reële kans om de luchtvaart niet alleen CO2-neutraal, maar ook volledig milieuvriendelijk te maken. Het blijft alleen wachten op het verschijnen van krachtige accu's, geoxideerd door atmosferische zuurstof.
