Vliegindustrie in spagaat: lagere brandstofkosten leiden tot hogere NOx-uitstoot

(leestijd circa 3 minuten) Aan de vooravond van het vonnis over de natuurvergunning van Schiphol op 4 juni aanstaande is het belangrijk om te beseffen dat de modernste straalmotoren met de minste CO2-emissies juist voor de grootste uitstoot van stikstofoxiden verantwoordelijk zijn. Bij de natuurvergunning draait het vooral om de uitstoot van stikstofoxiden (NOx). Het neerslaan van deze stof op natuurgebieden verslechtert de kwaliteit ervan en dient als belangrijke maatstaf om de invloed van een bepaalde sector op de natuur te bepalen. Voor een verbetering van de toestand van de natuur is het zaak zo weinig mogelijk stikstofverbindingen uit te stoten. Hoe minder uitstoot, des te minder depositie. Het is dan ook wrang om te zien dat de vliegindustrie in zijn jacht op lagere brandstofkosten technieken toepast die de stikstofemissies juist verhogen. Zo stoten de modernste en zuinige straalmotoren juist de meeste stikstofoxide uit. Ronkende persberichtenDe sector is berucht om ronkende persberichten waarin brandstofbesparing en schonere lucht worden benadrukt als gevolg van de nieuwste generaties straalmotoren. Over de afgelopen vijftig jaar zou het brandstofverbruik per passagierskilometer met zo’n 70 procent zijn gedaald. Voorwaar een prestatie van formaat. Niet verteld wordt dat er een fundamenteel technisch probleem verscholen ligt in het hart van de straalmotor. Om minder brandstof te verstoken en dus minder CO2 uit te stoten, worden de motoren ontworpen om te werken bij steeds hogere drukverhoudingen (‘overall pressure ratio’) en steeds hogere turbine-inlaattemperaturen (‘turbine entry temperature’). Het klinkt logisch: hogere temperaturen persen meer energie uit dezelfde hoeveelheid brandstof. Maar hier wringt de schoen: hogere piektemperaturen en snellere chemische reacties tijdens de verbranding leiden direct tot de verhoogde vorming van NOx. Het gaat hier om een directe wisselwerking: wat goed is voor de CO2-efficiëntie door hogere temperaturen, is juist slecht voor de NOx-uitstoot. In dubioDe vliegindustrie erkent dit in meerdere rapporten als een “aanzienlijke uitdaging” en probeert het probleem te ondervangen met slimmere verbrandingskamers die de piektemperaturen beperken, of door technieken als schrale verbranding (‘lean burn’) toe te passen. Maar ook hier staat de sector in dubio. De lean burn-aanpak, potentieel goed voor minder NOx, kan leiden tot lagere efficiëntie en een hoger gewicht. En dat resulteert dan weer in een verhoogde CO2-uitstoot die het klimaat schaadt. Het ene milieuprobleem wordt zo ingeruild voor het andere. De focus op één doel – het verlagen van het brandstofverbruik voor lagere kosten (en minder CO2) – leidt tot onbedoelde en ongewenste gevolgen voor andere emissies zoals NOx. Deze problematiek beperkt zich overigens niet tot het motorontwerp. Ook operationele keuzes van vliegfirma’s, vaak gedreven door de regelgeving op en rond een bepaalde luchthaven, leiden vaak tot hogere NOx-uitstoot. Zo kan het verplicht beperken van de geluidshinder tijdens het opstijgen leiden tot extra NOx-emissies. Op Heathrow geldt bijvoorbeeld de 1000 voet-regel, waarbij toestellen meer vermogen moeten gebruiken dan normaal om op een afstand van zesenhalve kilometer een bepaalde vlieghoogte te hebben bereikt. Het resultaat is een grotere NOx-uitstoot en meer lawaai vlakbij de luchthaven ten faveure van minder lawaai iets verder weg. ‘Verwaarloosbaar’Dit voorbeeld komt uit een analyse van de vliegsector zelf (mirror). Het toont aan dat de operationele praktijk kan leiden tot scenario’s met hogere NOx-uitstoot. Hoewel dit rapport – net als de Nederlandse overheid – suggereert dat de uitstoot van stikstofoxiden boven de 1000 voet een “verwaarloosbare impact” heeft op lokale niveaus op de grond, draagt deze wel bij aan milieuproblemen zoals de vorming van ozon, het beïnvloeden van methaanconcentraties en de vorming van een ‘stikstofdeken’ over het hele land. De conclusie is dan ook ontnuchterend. De vliegindustrie bevindt zich in een technologische en operationele spagaat. De wens om brandstof te besparen drijft motorontwerpers ertoe hogere temperaturen en drukken te gebruiken, wat inherent de vorming van stikstofoxiden vergroot. De zoveelste belofte om in de verre toekomst tot liefst 90 procent NOx te reduceren staat dan ook in schril contrast met de huidige realiteit, waarin de keuze voor lagere kosten leidt tot hogere NOx-uitstoot. Dat is slecht nieuws voor de natuur en dus voor de natuurvergunning van Schiphol. De sterk stijgende NOx-uitstoot van de luchtvaart is mogelijk onderbelicht gebleven tijdens de rechtszaak in Den Haag, maar zal in de toekomst voor steeds grotere problemen zorgen. illustratie: CBS Onder meer KLM’s ceo Marjan Rintel vertelt te pas en te onpas over de ‘stillere en schonere’ nieuwe toestellen, maar ‘vergeet’ daarbij consequent de groeiende NOx-uitstoot te benoemen. Terwijl deze trend ook klip en klaar blijkt uit cijfers van het CBS. Inmiddels veroorzaakte de sector in 2023 maar liefst 47,4 miljoen kilo NOx-emissies. Dat is 13,6 procent van de totale uitstoot van ons land. En dat is zeer significant voor het al dan niet rechtmatig verlenen van een natuurvergunning.