European Green Deal – Europa wil klimaatneutraal worden. Dit doel kan alleen worden bereikt als het lukt om de CO2-uitstoot van de luchtvaartsector te verminderen. Daarom wordt druk onderzoek gedaan om na te gaan wat de aandrijftechniek in de toekomst moet kunnen en hoe duurzame brandstoffen kunnen worden geproduceerd.
Bij langeafstandsvluchten maken brandstoffen 50% van de exploitatiekosten uit. Welke brandstof is geschikt en hoe moet de aandrijftechnologie worden aangepast om te kunnen vliegen? Antwoorden op deze vragen worden momenteel onderzocht in laboratoria van bijvoorbeeld de Fachhochschule Joanneum Graz in Oostenrijk. De grootste hoop wordt momenteel gevestigd op waterstof. Als brandstof veroorzaakt het geen CO2-uitstoot en is het efficiënter in de omzetting naar energie dan kerosine.
Een EU-project buigt zich momenteel over de vraag hoe “Sustainable Aviation Fuel (SAF)”, oftewel duurzame brandstof, kan worden geproduceerd. Elf onderzoeksinstellingen uit zes landen houden zich sinds het begin van het jaar bezig met deze taak. Het project “ToFuel” wordt geleid door de Technische Universiteit Graz. Het doel is om een bioraffinageconcept te ontwikkelen dat afvalvrij en CO2-neutraal is en een vliegtuigbrandstof produceert die duurzaam en economisch concurrerend is. De basis hiervoor wordt gevormd door tomatenafval.
In de ranglijst van 's werelds meest geconsumeerde groentesoorten staat de tomaat op de tweede plaats (na de aardappel). Sla, pulp, passata, ketchup, sugo, conserven ... als het gaat om welke groente het meest wordt verwerkt, staat de tomaat op de eerste plaats. Dankzij kweekkassen en moderne technologie kunnen het hele jaar door verse vruchten worden geteeld, zowel in China en India als in Turkije of de VS. Met een oogst van 17 megaton tomaten staat de EU op de derde plaats wat betreft productie. De hele plant kan echter nooit worden verwerkt: bloemen, bladeren, stengels, schillen, zaden en tomaten van onvoldoende kwaliteit worden momenteel als landbouwafval verbrand of afgevoerd. En hier ligt een groot potentieel: volgens schattingen van de projectleiding kan met de restanten van de tomatenverwerking in de hele EU tegen 2030 ongeveer 3% van de in Europa benodigde duurzame vliegtuigbrandstoffen worden gedekt.
Van de plant naar de tank, zo zou het motto kunnen luiden. Eerst moeten de plantenresten zo worden bewerkt dat micro-organismen ze efficiënt kunnen verwerken. In het project worden hiervoor twee fractioneringstechnologieën getest: bij extrusie wordt de biomassa onder warmte en druk behandeld en vervolgens door een abrupte drukdaling in zijn cellulaire bestanddelen ontleed. Bij hydrothermische liquefactie wordt de biomassa onder hoge druk en hoge temperaturen omgezet in bio-olie en biokool. Beide benaderingen worden onderzocht en vergeleken. Vervolgens gaat het om het zuiveren van stikstofhoudende verbindingen, voordat de bio-olie tot brandstof kan worden veredeld.
Naast duurzame vliegtuigbrandstof ontstaan ook meststoffen, diervoeder en eetbare olie. In het project worden ook de ecologische, economische en sociale effecten van de technologieën onderzocht. Last but not least zou hier een nieuwe inkomstenbron voor de voedselverwerking kunnen worden aangeboord.
Een ander veelbelovend spoor van de Technische Universiteit Graz leidt naar de elektronenmicroscoop. Om biologische monsters onder de microscoop te kunnen onderzoeken, worden ze behandeld met een contrastmiddel. Dat maakt de weefselstructuren beter zichtbaar. Het standaardmiddel dat hiervoor wordt gebruikt, is uranylacetaat. Om veiligheidsredenen mag deze zeer giftige en radioactieve stof niet in alle laboratoria worden gebruikt. Onderzoekers van de Oostenrijkse universiteit hebben nu ontdekt dat espresso niet alleen een gelijkwaardig alternatief is, maar ook een milieuvriendelijk, onschadelijk en goedkoop alternatief. Geïnspireerd door de cirkelvormige opgedroogde vlekken in koffiekopjes, werd de test uitgevoerd met het algenmonster. Het resultaat was veelbelovend. De directe vergelijking met uranylacetaat was dat ook: de contrastwaarden waren deels zelfs beter. Voor een brede toepassing in de biologische elektronenmicroscopie is verder onderzoek naar verschillende soorten weefsel nodig. Op die manier stimuleert koffie het onderzoek op meerdere niveaus.
De afbeelding toont een elektronenmicroscopische opname van een alg die met espresso is voorbehandeld om sterkere contrasten op te wekken.
