
Vliegen op water, CO₂ en groene stroom
Onderzoeker Marcel houdt van afwisseling in zijn werk. Toch werkt hij al 16 jaar op de gas-to-liquids (GTL) afdeling van Shell in de Energy Transition Campus in Amsterdam. De GTL-technologie kan voor van alles gebruikt worden, nu zelfs om uit water, CO₂ en groene stroom vliegtuigbrandstof te maken. Daardoor blijft het interessant. “Ik ben bij de GTL-afdeling begonnen en daar gebleven.”
Wat heb je in je hand?
“Dit is een fles met Shells eerste liter synthetische kerosine, gemaakt uit water, CO₂ en groene stroom. “
Aan welke oplossingen werk je mee?
“Ik werk mee aan een oplossing die per saldo de luchtvaart kan verduurzamen. Kerosine staat bekend als een vervuilende brandstof die voornamelijk gemaakt wordt uit fossiele bronnen. Nu kunnen we laten zien dat Shell deze ook kan maken van ingrediënten zoals water, CO₂ en groene stroom. Om dit mogelijk te maken hebben we allerlei verschillende processen aan elkaar gekoppeld en flink gesleuteld aan de laboratoriumapparatuur. Het initiatief tot de productie van 500 liter duurzame, synthetische kerosine kwam van het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat. Er is nog veel werk aan de winkel om dit op commerciële schaal te doen, maar het is een stapje in de goede richting.”
“Begin 2021 is de eerste batch van 500 liter in een vliegtuig van KLM geladen.”
Wat doe jij precies?
“Ik voer experimenten uit in een kleine laboratoriumfabriek. Deze past in een gemiddelde huiskamer. Ik test de katalysatoren, deze ‘knippen’ de was (het product van een eerdere stap in het proces) tot het gewenste eindproduct. Vandaag kan dat kerosine zijn en morgen kunnen dat smeermiddelen zijn.”
En waarom?
“Door eerst op kleine schaal te testen, kunnen we in een fabriek efficiënter bepaalde producten maken. Ik kan een grote fabriek nabootsen, omdat de condities tijdens het proces hetzelfde zijn en we dezelfde apparatuur en onderdelen gebruiken. Alles is alleen veel kleiner. Een fabriek maakt tonnen per uur, daar kunnen ze niet zomaar even iets proberen. Ik kan mijn mislukte jerrycan weggooien en dan iets anders proberen, tot het helemaal goed is. Wanneer de resultaten het toelaten, kan de fabriek vervolgens mijn instellingen overnemen.”
Met wie werk je samen?
“Een deel van de CO2 voor deze batch kerosine komt van melkveehouderij Dairy Campus. Dit is een onderzoeksfaciliteit voor een duurzame zuivelsector. DMT Environmental Technology maakt hier biogas uit mest en andere restproducten. De CO2 die daarbij vrijkomt is voor de bioboer een restproduct. Voor ons proces is het een grondstof. Daarnaast hebben we CO2 van de Shell-raffinaderij in Pernis gebruikt. Linde Gas heeft veel extra moeite gedaan om voor een onderhoudsstop zoveel mogelijk CO2 klaar te zetten. Door de flexibiliteit en behulpzaamheid van Linde Gas volgde de beschikbaarheid van CO₂ naadloos de snelheid van het project. En natuurlijk KLM, die een demonstratievlucht mogelijk maakte. “
Wat heeft de consument eraan?
“Dit kan een van de oplossingen zijn om in de toekomst CO2 neutraal te kunnen vliegen.”

Het gas-to-liquids (GTL) proces gebruikt aardgas in plaats van olie om vloeibare producten te maken zoals brandstoffen voor voertuigen of vliegtuigen. Daarnaast kan het GTL-proces ook grondstoffen voor alledaagse producten zoals wasmiddelen, cosmetica, kunststof en smeermiddelen maken. De onderzoekers in van Shell in ETCA zetten nu hun jarenlange ervaring op het gebied van het GTL-proces in om te onderzoeken hoe dit proces een rol kan spelen in de energietransitie. Het GTL-proces kan in plaats van fossiele aardgas namelijk ook groene waterstof samen met koolstofdioxide (CO2) gebruiken als grondstof.
How it's made - Synthetische kerosine (GTL)
Titel: STCA – How it’s made – Synthetische Kerosine (GTL)
Lengte: 3:40 minuten
Omschrijving:
Video geeft een overzicht van hoe synthetische kerosine wordt gemaakt in het Shell Technology Center Amsterdam (STCA).
Video schetst het proces waarmee synthetische kerosine wordt gemaakt bij STCA. Er wordt uitgelegd hoe waterstofgas, samen met koolstofdioxide, wordt gebruikt om paraffine te maken, dat vervolgens wordt omgezet in kerosine.
STCA – How it’s made – Synthetische Kerosine (GTL)
[Achtergrondmuziek]
Zachte vrolijke achtergrondmuziek speelt gedurende de hele video.
[Video]
Er worden verschillende beelden getoond van voetgangers, vliegtuigen en snelwegen.
[Voice-over]
“De samenleving staat voor een grote uitdaging. We vervoeren onszelf en de goederen die we gebruiken door de lucht. Bevoorraden winkels per vrachtwagen.”
[Video]
Wasmiddel en een plastic tandenborstel worden getoond.
[Voice-over]
“Gebruiken producten uit fossiele grondstoffen voor bijvoorbeeld wasmiddelen, matrassen en cosmetica. Tegelijkertijd vragen we ons af of het op een schonere manier kan.”
[Video]
De buitenkant en binnenkant van het STCA-gebouw worden getoond, gevolgd door beelden van verschillende industriële apparaten en chemische testopstellingen.
[Voice-over]
“Dat onderzoeken we hier.
Zo experimenteren we bij Shell in Amsterdam met een nieuwe techniek voor het maken van duurzame brandstoffen voor onder meer de luchtvaart en grondstoffen voor alledaagse producten.
Zo gebruikt een proces dat oorspronkelijk fossiel aardgas als grondstof gebruikt nu koolstofdioxide, water en groene stroom om dezelfde producten te maken.
Laten we kijken hoe dat werkt.”
[Tekst in beeld]
Groene waterstof
[Animatie]
Een animatie laat de bouw van een waterstof molecuul, bestaande uit twee waterstof atomen, zien. Op de achtergrond zijn beelden te zien van zonnepanelen op het dak van de STCA en beelden van een windmolen.
[Voice-over]
“We beginnen met water en groene stroom. Daar maken we groene waterstof mee. We noemen waterstof groen als het met groene stroom van bijvoorbeeld windmolens of zonnepanelen wordt gemaakt.”
[Tekst in beeld]
Electrolyser
[Video]
Lange kabels worden getoond. Twee shell-medewerkers worden getoond die een machine bedienen die in een zeecontainer staat. Op een van de buizen op de machine staat een label met de tekst "waterstof".
[Voice-over]
“Via deze kabels gaat groene stroom van onze zonnepanelen de elektrolyser in. Hier komen stroom en water samen en splitsen we vervolgens het water in groene waterstof en zuurstof.”
[Video]
Er word een buis getoond die van de elektrolyser naar een hoog gebouw loopt.
[Voice-over]
“De groene waterstof gaat door deze leiding naar een grote proefinstallatie in deze hal.”
[Tekst in beeld]
Koolstofdioxide
[Animatie]
Een animatie laat de bouw van een koolstofdioxide molecuul zien. Het molecuul bestaat uit twee zuurstof atomen en één koolstof atoom. Op de achtergrond zijn beelden van gasflessen te zien.
[Voice-over]
“Vervolgens is er CO2 nodig. Dit is hergebruikte CO2. In gaspakketjes.”
[Video]
Er worden beelden getoond van de Shell-raffinaderij in Pernis, gevolgd door beelden van grazende koeien op een andere locatie.
[Voice-over]
“Dat komt onder andere hier vandaan. Onze raffinaderij in Pernis. En het mooie is; hergebruik van CO2 voorkomt extra uitstoot.
CO2 kan ook uit bijvoorbeeld een melkveehouderij komen.
Uit mest en andere organische reststoffen kun je biogas maken. Daar komt CO2 bij vrij. Dat is voor de bioboer een restproduct. Voor ons een grondstof.”
[Video]
Een control room met twee Shell-medewerkers wordt getoond. De schermen in de control room tonen verschillende grafieken en diagrammen. Vervolgens wordt een industrieel apparaat getoond.
[Voice-over]
“We hebben dus afgevangen CO2 en groene waterstof. Die twee brengen we bij elkaar in deze oven.”
[Tekst in beeld]
Syngas
[Animatie]
Een animatie laat zien hoe een koolstof dioxide molecuul één zuurstof atoom verliest. Daarna laat de animatie zien dat waterstof en koolstof dioxide samen syngas vormen. Op de achtergrond is een industriële installatie te zien.
[Voice-over]
“Door de hoge temperatuur ontstaat een chemische reactie. Daardoor verliest de CO2 een van de twee zuurstofatomen.
Het resultaat is een perfect gasmengsel van waterstof en koolstofmonoxide: Syngas”
[Video]
Een industrieel apparaat, bestaande uit veel verticale buizen, die meerdere verdiepingen hoog zijn, wordt getoond.
[Voice-over]
“Syngas, het gasmengsel van waterstof en koolstofmonoxide, stoppen we boven in deze installatie.”
[Video]
Er is een witte vaste stof te zien die uit een metalen opening aan het uiteinde van een pijp komt. Een Shell-medewerker, gekleed in een laboratoriumjas, breekt de stof met zijn handen in kleine stukjes en doet deze ter inspectie in een glazen beker. Een andere Shell-medewerker, gekleed in een laboratoriumjas, wordt getoond terwijl hij een metalen vat opent met daarin een witte poederachtige substantie.
[Voice-over]
“Daar wordt het samengevoegd met een katalysator. De katalysator houdt de moleculen in bedwang en zorgt ervoor dat de chemische reactie in de unit zo efficiënt mogelijk verloopt. Aan de onderkant komt het mengsel eruit als een witte was, dit noemen we paraffine. Dit kennen we ook als kaarsvet.”
[Video]
Een industrieel apparaat, met daarin een glazen fles, wordt getoond. Je ziet een heldere vloeistof in de fles druppelen. Een Shell-medewerker, gekleed in een laboratoriumjas, inspecteert met een zaklamp de binnenkant van het apparaat en de inhoud van de fles.
[Voice-over]
“Tot slot gaat de witte was in deze installatie. De katalysator in deze unit werkt als een soort schaar om de moleculen van de was in de gewenste lengte te knippen.”
[Video]
Een glazen fles wordt op een tafel gezet tussen enkele andere glazen flessen. Op het etiket op de fles staat " XTL Base oil XHVI-8". Vervolgens wordt een grotere glazen fles met het label "Synthetic Kerosine" getoond, gevolgd door een fles met het label "Shell GTL Norlam Paraffin 10-13, made from C02, Water and Renewable Power". Ten slotte wordt een plastic tandenborstel getoond.
[Voice-over]
“Afhankelijk van de ingestelde lengte van de resulterende moleculen, kunnen we van die was verschillende eindproducten maken. Op deze manier maakten we voor het eerst met CO2, water en groene stroom kerosine voor vliegtuigen, maar ook grondstoffen voor wasmiddelen, cosmetica, motorolie en kunststof.”
[Video]
Er worden beelden getoond van een KLM-passagiersvliegtuig waarbij brandstof wordt getankt, gevolgd door een beeld van de achterkant van de tankwagen. Op de achterkant van de vrachtwagen staat "Synthetische kerosine: de toekomst?"
[Voice-over]
“Begin 2021 vloog een passagierstoestel van KLM vanaf Schiphol op een mengsel met deze duurzaam geproduceerde synthetische kerosine. Een wereldprimeur.”
[Video]
Twee Shell-medewerkers, beiden gekleed in een laboratoriumjas, staan te praten tussen industriële apparaten. Vervolgens wordt een serie portretbeelden van Shell-medewerkers getoond.
[Voice-over]
“Technisch gezien kan het, maar er is nog veel werk aan de winkel om dit ook commercieel interessant te maken. Zo gaan we stap voor stap naar een wereld met netto nul uitstoot. Nieuwsgierig geworden? Lees meer over deze en andere innovaties waar Shell aan werkt op onze website.”
[Tekst in beeld]
www.shell.nl
[Animatie]
Het Shell-logo verschijnt op een witte achtergrond.
[Achtergrondmuziek]
Terwijl het Shell logo verschijnt is de Shell jingle (mnemonic) te horen.
Meer Shell
Gas-to-liquids (GTL)
Het gas-to-liquids (GTL) proces gebruikt aardgas in plaats van olie om vloeibare producten te maken zoals brandstoffen voor voertuigen met dieselmotoren en brandstof voor vliegtuigen. Daarnaast kan het GTL-proces ook grondstoffen voor alledaagse producten zoals wasmiddelen, cosmetica, kunststof en smeermiddelen maken.
Wereldprimeur: eerste passagiersvlucht met duurzame synthetische kerosine
Vliegen op duurzame, synthetische kerosine gemaakt van CO2, water en hernieuwbare energie. Kan dat? Ja, zo bewijzen Shell en KLM.
Onderzoek in ETCA
Wat doet Shell allemaal in ETCA en welk soort onderzoek wordt hier uitgevoerd?
Knappe handen
Handen uit de mouwen voor techniek. Shell-onderzoekers vertellen wat ze doen, waarom ze dat doen en wat u er straks aan heeft.