Firefly Green Fuels zet gezuiverd rioolwater om in vliegtuigbrandstof. De grondstof is gratis, overvloedig aanwezig en staat op het punt de afvalverwerkingsroute te verliezen waar het decennialang op vertrouwde.
De luchtvaart is de moeilijkste transportsector om koolstofvrij te maken. Batterijen zijn te zwaar voor langeafstandsvluchten, waterstof op grote schaal zal nog jaren op zich laten wachten en de duurzame brandstoffen die al werken, zijn grotendeels afhankelijk van schaarse grondstoffen. De zoektocht naar een brandstof die goedkoop, overvloedig en echt koolstofarm is, gaat dus door. Een bedrijf uit Bristol denkt dat het antwoord te vinden is aan het einde van elke rioolwaterzuiveringsinstallatie ter wereld.
Firefly groene brandstoffen Het bedrijf zet gezuiverd rioolslib, in de industrie bekend als bioslib, om in duurzame vliegtuigbrandstof. Een eerste fabriek in het Verenigd Koninkrijk is in ontwikkeling in Harwich, en het bedrijf heeft een afnameovereenkomst met Wizz Air ter waarde van bijna een miljard dollar. De grondstof hiervoor is een restproduct waar de meeste mensen liever niet aan denken.
Een grondstof gevonden door eliminatie
Firefly Green Fuels is een nieuw bedrijf, maar de zoektocht die eraan voorafging is dat niet. James Hygate, oprichter en CEO van het bedrijf, startte in 2003 een eerder bedrijf, Green Fuels, dat biobrandstofinstallaties bouwde in meer dan 90 landen met behulp van afgewerkte oliën en vetten. De beperkingen van die aanvoer werden al snel duidelijk.
Hygate herinnert zich dat hij al vroeg besefte dat de grondstoffen beperkt waren. Het bedrijf had zichzelf, in zijn eigen woorden, "een ambitieus doel gesteld om de luchtvaart volledig koolstofvrij te maken", een uitdaging van "gigaton-niveau". "We hebben alle afvalstromen bekeken, alle materialen die er waren, elk proces," zei hij. Elke optie faalde op een van de volgende drie punten: het was te duur om te produceren, het voldeed niet aan de duurzaamheidseisen of het proces was te ingewikkeld.
Vochtige biomassa kwam steeds weer naar voren als mogelijke kandidaat. Die gedachtegang leidde het team naar rioolwater, en Hygate corrigeert meteen de voor de hand liggende aanname over hoe dat idee tot stand is gekomen.
"Ik zat niet zomaar op een ochtend in de badkamer en dacht: raad eens, ik kan hier brandstof van maken," zei hij. "Het was echt een langdurig proces om dit te identificeren als de ideale grondstof voor het produceren van grote hoeveelheden goedkope duurzame vliegtuigbrandstof."
Een afvalverwerkingsroute staat op het punt te worden afgesloten.
Bioslib is het eindproduct van anaerobe vergisting in afvalwaterzuiveringsinstallaties. Jarenlang werd het uitgestrooid op akkers van boeren. Die afzetmarkt sluit nu, en dat maakt de timing van Firefly ideaal.
"De huidige manier waarop afval wordt verwerkt, verdwijnt vanwege de persistente chemicaliën, microplastics en metalen", aldus Hygate. "Wereldwijd wordt dit geleidelijk afgebouwd, dus het is een problematische afvalsoort."
Die verontreinigingen komen uit het hele rioolnetwerk en niet uit het menselijk lichaam. Bioslib concentreert alles wat de zuivering overleeft, waardoor PFAS (de 'eeuwige chemicaliën') zich aan de vaste stoffen hechten, microplastics afkomstig zijn van synthetisch textiel en verpakkingen, en metalen grotendeels van industrieel afvalwater. Dankzij scherpere laboratoriumdetectie en strengere regelgeving is het risico inmiddels toegenomen, en sommige rechtsgebieden hanteren nu strengere regels. grondaanvragen volledig verbieden uit angst dat de resten in de voedselketen terechtkomen.
Het gaat om aanzienlijke hoeveelheden. Het Verenigd Koninkrijk produceert. ongeveer 1.1 miljoen ton droge stof per jaar, en Duitsland, de grootste producent van de EU, produceert ongeveer 1.85 miljoen ton. De Verenigde Staten produceren veel meer, zo'n 7 miljoen ton per jaar. Al die tonnen moeten nu ergens worden verwerkt.
In het Verenigd Koninkrijk schat Hygate dat bioslib ongeveer een derde van de verplichte hoeveelheid duurzame vliegtuigbrandstof (SAF) voor 2040 zou kunnen leveren. In het buitenland liggen de aantallen hoger. Firefly's Amerikaanse partner, het bioslibbedrijf Synagro, verwerkt 16 miljoen ton per jaar. "Als je dat kunt omzetten in vloeibare brandstoffen, zou je de Amerikaanse productie van SAF kunnen verdubbelen", aldus Hygate.
Voeg daar dierlijke mest en ander gereguleerd nat afval aan toe, en de limiet stijgt nog verder. "Je kunt de luchtvaart volledig koolstofvrij maken, wat echt verbazingwekkend is", aldus Hygate. "Er zijn gewoon miljoenen en miljoenen tonnen van dit materiaal in omloop."
James Hygate houdt een toespraak in Ankara bij de aankondiging van de overeenkomst met Turks ingenieursbureau Altaca.
De snelkookpan vormt de kern ervan.
De omzetting is gebaseerd op hydrothermische liquefactie, ofwel HTL, een proces dat dateert uit de jaren zeventig. Hygate gebruikt een alledaagse analogie om het te beschrijven.
"In de meest eenvoudige vorm is het net een hogedrukpan," zei hij. "Je neemt natte materialen, bijvoorbeeld natte biomassa, en je zet die onder relatief hoge druk, bij een gematigde temperatuur, tot het punt waarop het water reactief wordt en de materialen afbreekt."
Het eindproduct is een biocrude die qua samenstelling dicht bij fossiele ruwe olie ligt, aangevuld met biohoutskool en water. De biocrude ondergaat vervolgens een hydrobehandeling, een raffinagestap die de olie-industrie al een eeuw toepast. Hygate beschrijft de chemie als een versnelde versie van een natuurlijk proces.
"Denk aan fossiele brandstoffen, dat zijn in feite ook biobrandstoffen, alleen duurt het miljoenen jaren om ze te produceren," zei hij. "Dit is een manier om dat proces aanzienlijk te versnellen."
Onafhankelijke analyses van Cranfield University schatten de CO2-besparing op 92% tegen fossiele vliegtuigbrandstof Op basis van de gehele levenscyclus. Dat cijfer is exclusief koolstofafvang. Omdat de biohoutskool vastgelegde koolstof opslaat en omdat de HTL-fase afvangbare CO2 vrijgeeft, ziet Hygate nog ruimte voor verbetering. "Er is potentie om dit effectief koolstofneutraal of zelfs koolstofnegatief te maken", aldus Hygate.
Waarom grondstoffen met negatieve kosten de financiële vergelijking veranderen
De economische aspecten hangen af van waar de grondstof zich momenteel bevindt. Waterbedrijven betalen voor de afvoer van bioslib, dus een koper die het materiaal afneemt, lost een groeiende financiële last op. Dat geeft Firefly een input met negatieve kosten, waarmee ze een product leveren dat luchtvaartmaatschappijen in grote hoeveelheden zullen afnemen.
De samenwerkingsverbanden hieromtrent zijn opgezet om risico's te beperken. Firefly heeft een overeenkomst getekend. 15 jaar afnameovereenkomst met Wizz Air voor 525,000 ton duurzame vliegtuigbrandstof, een deal die naar verluidt bijna een miljard dollar waard is, bovenop een eerdere investering van 5 miljoen pond door de luchtvaartmaatschappij.
De raffinage in de downstream-fase maakt gebruik van technologie van Chevron Lummus Global, op basis van een exclusieve overeenkomst.
De HTL-units aan de bovenstroomzijde zijn afkomstig van het Turkse ingenieursbedrijf Altaca.
De commerciële fabriek zal gevestigd worden op het terrein van een bestaande raffinaderij in Harwich, eigendom van Haltermann CarlessHygate schat dat 80% van de infrastructuur daar al aanwezig is.
"We hebben de risico's van de technologie verminderd door gebruik te maken van beproefde technologie", zei hij. Een demonstratiefaciliteit is in aanbouw en, zoals hij zelf zegt, "zou eind dit jaar operationeel moeten zijn". De fabriek in Harwich moet rond 2029 commercieel in productie gaan, gesteund door een investeringsronde van 40 miljoen dollar onder leiding van het fonds SkiesFifty, met Boeing als een van de investeerders.
Het proces in één oogopslag
Grondstoffen eerst, brandstof daarna.
Het beleid is in het voordeel van Firefly verschoven. Het mandaat van de Britse Special Action Force (SAF) is al van kracht, en de Wet op duurzame vliegtuigbrandstoffen Het wetsvoorstel werd in maart 2026 in de wet opgenomen en introduceerde een mechanisme voor inkomstenzekerheid dat producenten een vaste stakingsprijs garandeert gedurende een contract van 15 jaar. Hygate wil een model dat werkt zonder dergelijke ondersteuning, zodat de aanpak ook elders toepasbaar is. "Het kan worden toegepast in een markt met prikkels, en dat is erg belangrijk", zei hij.
Wat Firefly volgens hem onderscheidt, is de richting van de vraag. Waar de meeste SAF-bedrijven jagen op schaarse grondstoffen, krijgt Firefly aanbiedingen van leveranciers die van het materiaal af willen.
"We zijn afhankelijk van de grondstoffen," zei Hygate. "Er zijn mensen die contact met ons opnemen over de productie van duurzame vliegtuigbrandstof." Energiebedrijven in de Verenigde Staten en Latijns-Amerika, waaronder het Braziliaanse Sanepar, behoren tot de geïnteresseerden. "We bestaan om de luchtvaart koolstofvrij te maken, maar eigenlijk lossen we ook de uitdaging van afvalwaterzuivering op."
Hygate heeft dit patroon al eerder gezien. Green Fuels ontstond nadat in 2003 een wet werd aangenomen die het gebruik van gebruikte frituurolie in diervoeding verbood, waardoor een afgedankt materiaal van de ene op de andere dag op de markt kwam. Bioslib, zo betoogt hij, volgt dezelfde logica, maar dan op veel grotere schaal. "We produceren het allemaal elke dag. Er is er ontzettend veel van", zei hij.
Een last die het waard is om te dragen
Toen Hygate het probleem en de mogelijke oplossing eenmaal zag, kon hij het niet meer loslaten. "Als je eenmaal hebt bedacht dat je dit enorme probleem kunt oplossen, kun je het niet laten," zei Hygate. "Het neemt je ineens helemaal in beslag, het is een behoorlijk zware last om te dragen."
De luchtvaart laat weinig opties over. "Je kunt met de luchtvaart niets anders doen dan de Singapore Armed Forces (SAF)", zei hij. "Maar op dit moment is er in principe geen tweede generatie SAF."
Als de cijfers van Firefly kloppen, zou een afvalstroom die dagelijks in elk land wordt geproduceerd, een serieuze bron van koolstofarme vliegtuigbrandstof kunnen worden, terwijl tegelijkertijd de watersector wordt ontlast van een afvalverwerkingsprobleem. Het materiaal dat niemand wilde hebben, zou zich alsnog kunnen ontwikkelen tot een energieoplossing.
