McKinsey: luchtvaart wil 60 procent van alle elektriciteit opeisen

Als de vliegindustrie waterstof wil inzetten om ‘netto CO2-neutraal’ te worden, zal het bijna 60 procent van alle nu in de Europese Unie opgewekte elektriciteit verbruiken. Adviesbureau McKinsey schat dat er tot 1700 miljard euro aan extra investeringen nodig is.

Dit blijkt uit het rapport ‘Target True Zero: Delivering the infrastructure for battery and hydrogen-powered flight‘.

Het adviesbureau berekent dat om in 2050 ‘netto CO2-neutraal’ te zijn tot 27 procent van de vliegtuigen moet worden aangedreven via een brandstofcel in combinatie met elektrische motoren. Nog eens maximaal 6 procent van de vliegtuigen verbrandt de waterstof rechtstreeks om zo stuwkracht te genereren – vergelijkbaar met de huidige straalmotoren.

McKinsey noemt dit zelf een optimistisch scenario. Waarschijnlijker is dat een veel kleiner percentage van de vliegtuigen in 2050 waterstof gebruikt als brandstof – tot wel 50 procent minder.

Anderhalf keer alle groene stroom
Maar in het optimistische geval heeft de vliegindustrie zo’n 1500 terawattuur (TWh) aan extra elektrische energie nodig. Dat is bijna 60 procent van alle 2641 TWh elektriciteit die in 2022 werd opgewekt in de hele Europese Unie.

Die elektriciteit is nodig om watermoleculen te splitsen in zuurstof en waterstof. De vrijkomende waterstof kan dan worden ingezet als brandstof in vliegtuigen.

Zo’n 40 procent van de elektriciteit in de EU is duurzaam opgewekt, iets meer dan 1000 TWh, zo stelt McKinsey. Om de klimaatafspraken te realiseren heeft de vliegindustrie in 2050 dan ook anderhalf keer zoveel groene stroom nodig als nu beschikbaar is in de EU. Dat is anderhalf keer de energie die nu wordt opgewekt door alle windmolens, zonnepanelen en waterkrachtcentrales samen.

Wat is netto CO2-neutraal?
Netto CO2-neutraal is niet hetzelfde als CO2-vrij. Bij iedere verbranding van brandstoffen komt CO2 in de atmosfeer, ook bij de verbranding van biokerosine of kunstmatige kerosine. Maar bij de productie van deze twee varianten is vooraf CO2 uit de atmosfeer gehaald en komt deze weer vrij bij de verbranding. Gesaldeerd betekent dit een forse afname van de CO2-uitstoot tijdens het vliegen. Dat betekent niet dat vliegen klimaatneutraal wordt – er is immers ook sprake van non-CO2-effecten zoals de uitstoot van stikstofoxiden en de vorming van vliegtuigstrepen. Ook die dragen bij aan de opwarming van de aarde.

De onderzoekers laten zich niet uit over de haalbaarheid van zoveel extra groene elektrische energie. Wel berekenden ze dat er tot 2050 1.700 miljard euro aan kapitaal nodig is voor de bouw van de infrastructuur, bestaande uit onder meer stroomkabels, zonnepanelen, windmolens en stuwdammen. De investeringen in nieuwe vliegtuigen zitten hier nog niet eens bij.

65 miljard euro per jaar tot 2050
Als vandaag gestart wordt met de plannen betekent dit een jaarlijkse investering van 65 miljard euro om in 2050 over de noodzakelijke voorzieningen te beschikken – voor alleen de Europese Unie. Volgens eigen cijfers van vlieglobbyclub IATA verdient de luchtvaartindustrie wereldwijd in 2023 nog geen 10 miljard euro. De grote vraag is dan waar het geld voor de gedroomde transitie vandaan moet komen.

Met deze investeringen kan slechts 33 procent van de vliegtuigen op waterstof gaan vliegen – althans als de technologie tijdig beschikbaar komt. De ontwikkelingen op dit gebied gaan traag en vooralsnog ziet het er naar uit dat alleen kleinere toestellen in de toekomst op waterstof kunnen vliegen. Toestellen die zo klein zijn dat ze op dit moment niet worden gezien als commercieel interessant.

Om naar ‘netto CO2-neutraal’ te komen zijn bovendien veel meer investeringen nodig. Immers de 67 procent vliegtuigen die niet op waterstof gaan vliegen in 2050, moeten worden voorzien van alternatieve brandstoffen als bio- en kunstmatige kerosine. Maar ook daarvoor zijn enorme extra investeringen nodig.

Voor kunstkerosine (zogenaamde e-fuels) is zelfs extra waterstof nodig die niet is opgenomen in de berekeningen van McKinsey.

Homeopatische bijmenging
Op dit moment vinden alternatieve brandstoffen hun weg naar de luchtvaartsector in homeopatische concentraties van maximaal een half procent bijmenging. Om dat percentage fors te laten groeien, dienen grote raffinaderijen te worden gebouwd, moeten grote delen van de landbouwgrond worden ingezet voor het telen van grondstoffen en zijn energie-intensieve installaties nodig om CO2 uit de lucht te filteren.

Vrijwel al deze processen bevinden zich op dit moment in het experimentele stadium en vergen nog jaren – zoniet decennia – van onderzoek en ontwikkeling, terwijl de opwarming van de aarde zich dagelijks duidelijker manifesteert met onder meer overstromingen, bosbranden en het smelten van ijsmassa’s.