Het belangrijkste criterium voor duurzame brandstoffen voor de luchtvaart is dat er geen aanpassingen aan de vliegtuigmotoren of de verdere infrastructuur nodig zijn. Dit betekent dat de chemische samenstelling sterk moet lijken op die van conventionele kerosine: een mix van aromaten, cycloalkanen, iso-alkanen en n-alkanen, met ketens tussen de 8 en 18 koolstofatomen – waarbij vooral de C9-15 fractie van belang is. 

Daarnaast wil de luchtvaart de hoeveelheid aromaten in de mix verminderen omdat die bijdragen aan condensvorming, roetproductie en fijnstofemissies. De groep van Bert Sels (KU Leuven) heeft samen met onderzoekers van TotalEnergies gekeken naar alternatieve methodes om duurzame luchtvaart brandstoffen te produceren op basis van lignine. 

Zuurstofgehalte omlaag

Via Reductive Catalytic Fractioning (RCF) wordt lignine-olie geproduceerd met een hoog zuurstofgehalte, wat het ongeschikt maakt als brandstof. Een mogelijke oplossing biedt Catalytic hydrodeoxygenation (HDO), waarmee het zuurstofgehalte omlaag wordt gebracht. Meerdere studies wijzen op de effectiviteit van HDO, maar in Leuven hebben ze nu dieper gekeken naar de invloed van de ligninebron op het eindproduct. Daarbij is gebruikgemaakt van een Ni₂P/SiO₂ katalysator in het raffinageproces.  

De resultaten zijn veelbelovend: oliën afkomstig van eucalyptus, populier en den leverden respectievelijk 91%, 84% en 75% opbrengst op. Bovendien werd een hoge selectiviteit bereikt voor de gewenste C9–15 fractie (resp. 70%, 60% en 62%). 

Het Leuvense onderzoek laat zien dat het belangrijk is om de eigenschappen van de lignine-olie te onderzoeken voorafgaand aan het raffinageproces. Door te focussen op de eigenschappen van de specifieke bron van de biomassa, kunnen efficiëntere en effectievere routes worden ontwikkeld naar duurzame luchtvaartbrandstoffen.  

Bruno Pandalone, et al., Optimum lignin oil — Finding the most suitable feedstock to replace cycloalkanes in sustainable aviation fuel (SAF), ChemSusChem (2025), doi:10.1002/cssc.202402531