Fischer-Tropsch: een eeuwoud proces met een nieuwe rol voor waterstof

Hoe het werkt

De Duitse chemici Franz Fischer en Hans Tropsch ontdekten hoe je synthesegas, een mengsel van koolmonoxide (CO) en waterstof (H₂), omzet in vloeibare koolwaterstoffen. Lange tijd werd dat synthesegas gemaakt uit kolen of aardgas.

Bij e-fuels komt het synthesegas uit groene waterstof en CO₂. De CO₂ kan niet direct de Fischer-Tropsch-reactor in. Die moet eerst worden omgezet in CO. Dat kan via de reverse water-gas shift, waarbij CO₂ met waterstof reageert tot CO en water. Een nieuwere route is co-elektrolyse: daarbij worden CO₂ en water in één stap met elektriciteit omgezet in synthesegas.

Daarna maakt de Fischer-Tropsch-reactor van het synthesegas een soort synthetische ruwe olie. Die wordt verder opgewerkt tot kerosine, diesel of grondstof voor de chemie. Het resultaat heet e-fuel of, in de luchtvaart, e-SAF. Chemisch lijkt het sterk op de fossiele variant. Daar zit de kracht.

Waarom dit telt

Een vliegtuig dat naar New York vliegt, kan voorlopig niet op een batterij. Een zeeschip dat weken onderweg is ook niet. Waar direct elektrisch kan, is dat vaak de efficiëntste keuze. Maar er zijn sectoren waar je een vloeibare brandstof met een hoge energiedichtheid nodig hebt. Daar biedt Fischer-Tropsch een route zonder fossiele grondstof.

Elektrisch en waterstof vullen elkaar hier dus aan. De vraag is niet welke technologie wint, maar welke het beste past bij de toepassing.

Europa zet de deur open

Met ReFuelEU Aviation heeft Europa vastgelegd dat vliegtuigbrandstof stap voor stap verduurzaamt. Vanaf 2030 moet 6% van alle vliegtuigbrandstof duurzaam zijn. Daarvan moet minimaal 1,2% synthetische vliegtuigbrandstof zijn, gemaakt met groene waterstof. Dat synthetische aandeel loopt op tot 35% in 2050.

Dat is belangrijk voor de waterstofsector. Het betekent een wettelijk vastgelegde en groeiende vraag naar groene waterstof, en dat geeft investeerders en producenten houvast.

Vraag alleen is niet genoeg

Hoe groot de uitdaging is, laat Synkero zien. Dit initiatief van onder meer SkyNRG, KLM, Schiphol en Port of Amsterdam wilde in de Amsterdamse haven synthetische kerosine gaan maken. Het project staat inmiddels on hold. Als redenen noemt SkyNRG de beschikbaarheid en prijs van groene waterstof, de beschikbaarheid van geschikte CO₂ en netcongestie, die een netaansluiting voor het project bemoeilijkt.

Dat is een belangrijke les. Beleid creëert vraag, maar de businesscase is daarmee nog niet rond. Betaalbare groene waterstof, voldoende CO₂ en ruimte op het net zijn net zo bepalend.

Nederland werkt aan de volgende stap

Tegelijk wordt in Nederland hard gewerkt aan technologie die de kosten omlaag moet brengen.

Op het Energy Transition Campus Amsterdam van Shell is dit jaar een vierjarig pilotprogramma gestart met Fraunhofer IKTS en AVL. Daar wordt een co-elektrolyser van 24 kW gekoppeld aan de bestaande Fischer-Tropsch-pilotinstallatie van Shell. Het doel is e-SAF efficiënter en betaalbaarder te maken dan met de huidige technieken. De Nederlandse overheid ondersteunt het programma via de DEI-regeling.

TNO coördineert het Europese project SAFphyre, dat loopt van 2026 tot en met 2028. Zeven partners, waaronder Topsoe en Sasol, demonstreren daarin een geïntegreerd systeem van 25 kW waarin co-elektrolyse en Fischer-Tropsch samenwerken. De nadruk ligt op hogere efficiëntie, langere levensduur van de stacks en lagere productiekosten.

Daarnaast is er Zenid, een demonstratieproject dat CO₂ uit de lucht haalt, via co-elektrolyse omzet in synthesegas en met Fischer-Tropsch en raffinage verwerkt tot vliegtuigbrandstof. Het oorspronkelijke consortium onderzocht de bouw van een demonstratie-installatie bij Rotterdam The Hague Airport.

Kansen voor de maakindustrie

Achter elke Fischer-Tropsch-fabriek zit een lange keten van techniek. Denk aan elektrolysers, compressoren, warmtewisselaars, reactoren, CO₂-afvang, leidingwerk, meet- en regeltechniek en onderhoud. Dat is precies het terrein waar Nederlandse maakbedrijven en MKB-toeleveranciers sterk in zijn.

De pilots van Shell en TNO laten zien dat Nederland een sterke kennispositie heeft. Wie nu aanhaakt, bouwt mee aan de technologie die straks op grote schaal nodig is.

Nog niet vanzelfsprekend

Eerlijk is eerlijk: de weg is nog lang. Synthetische kerosine is op dit moment vele malen duurder dan fossiele kerosine, en bij de omzetting gaat veel energie verloren. Grote projecten staan of vallen met de prijs van waterstof, de beschikbaarheid van CO₂ en ruimte op het stroomnet. Juist daarom is samenwerking in de keten zo belangrijk.

Doe mee

Ben je als lid actief in deze keten of wil je dat worden? Laat het ons weten. Via de Samenwerkingsplatforms op nwba.nl kun je in contact komen met andere leden die met dezelfde vraagstukken bezig zijn.