Duurzame vliegtuigbrandstof (SAF) is de heilige graal voor een schonere luchtvaart, maar niemand krijgt de productie ervan nu betaalbaar. Yordi Beelen, medeoprichter van Aefir Labs, bouwt aan de technologie die daar eindelijk verandering in brengt. Vanuit het Zuid-Hollandse ecosysteem werkt hij aan wat hij gelooft dat de nieuwe efficiëntie standaard van de groene chemie wordt.
Het probleem dat niemand oploste
De luchtvaartindustrie staat voor een gigantische opgave. Elektrisch vliegen is vanwege de massaverdeling en de huidige batterijtechnologie voorlopig geen optie voor lange afstanden, terwijl de regelgeving rondom uitstoot in Europa in rap tempo strenger wordt. e-SAF, een duurzame brandstof gemaakt uit CO2 en groene waterstof, biedt de oplossing: de netto CO2-uitstoot over de gehele levenscyclus ligt hiermee zo’n 90% lager.
Er is echter één groot probleem. “De technologie om CO2 en waterstof om te zetten naar vloeibare vliegtuigbrandstof bestaat al, alleen die is nu ongeveer zes tot acht keer zo duur als de normale fossiele kerosine”, legt Beelen uit.
Zonder een radicale prijsverlaging blijft de grootschalige adoptie van SAF uit. De sleutel tot die prijsverlaging ligt in de chemie, specifiek bij de katalysatoren: de essentiële materialen die de chemische reacties in het productieproces mogelijk maken en versnellen. Als je die efficiënter maakt, wordt de hele keten en dus de brandstof goedkoper.
De harde les van de pivot
Het verhaal van de startup begon met een heel ander plan. Onder de oude naam Nera, wat stond voor No Emission Regional Airport, wilde het team compacte installaties bouwen waarmee regionale luchthavens zelfvoorzienend hun eigen brandstof konden produceren.
“We dachten eerst dat we die compacte installaties konden maken,” vertelt Beelen. “Dat hadden we dus flink doorgerekend, flink wat tijd ingestoken en dan ga je je ook emotioneel hechten aan dat idee. En toen bleek uit de berekeningen dat het financieel onhaalbaar was. De brandstof die uit deze fabrieken komt wordt simpelweg onbetaalbaar.”
“We waren emotioneel gehecht geraakt aan het idee van eigen fabrieken, maar de cijfers lieten er geen gras over groeien,” blikt Beelen terug. “Door die harde les hebben we wel de échte sleutel tot opschaling gevonden. Met AI pakken we de chemische bottleneck nu direct bij de bron aan.”
Innovatie door 'waardeloze' data
Wat Aefir Labs uniek maakt in de chemische wereld, is de combinatie van grootschalig testen en kunstmatige intelligentie. Waar traditioneel onderzoek overeenkomstige materialen één voor één test, pakt de startup het groots aan.
“Ik denk dat onze grootste kracht ligt in het combineren van heel hoge volumes testen en kunstmatige intelligentie,” zegt Beelen. “We willen zestien reacties tegelijk kunnen testen en een AI-model schrijven dat kan voorspellen welke reactie het meest succesvol zal zijn, zodat het kan sturen welke materialen we gaan testen.”
Hierdoor hopen ze de ontwikkeltijd van een nieuwe katalysator terug te brengen van vijf jaar naar slechts een paar maanden. Daarbij gebruiken ze een onconventionele methode: Ze trainen hun AI juist met mislukte experimenten. “In de literatuur van katalysator ontwikkeling wordt alleen gepubliceerd wat werkt. Als je een AI gaat trainen en je hebt niet alle gefaalde experimenten, dan gaat het heel lang duren totdat je convergeert naar hetgene wat je wil. “Daarom gaan wij ook alle ‘waardeloze’ data gebruiken.”
Van de labs in Delft naar de community in Leiden
Hoewel Aefir Labs zich in de zware hardware en chemie bevindt, vonden ze hun zakelijke basis in de startup incubator PLNT in Leiden. In het begin voelde het team zich daar soms een “zwarte zwaan” tussen de vele medische- en IT-bedrijven, maar de community blijkt goud waard. Via de interne community-app kwamen ze in contact met Mutable Labs, een AI-bedrijf in hetzelfde pand, waarmee nu een potentiële samenwerking wordt onderzocht.
Tegelijkertijd ligt het technologische hart van het bedrijf aan de TU Delft. Het testen van reacties met brandbare vloeistoffen en explosief gas onder hoge druk vereist immers specifieke laboratoria in feite betonnen bunkers met zware stalen deuren. Delft biedt die faciliteiten, in een lab dat de komende vijf jaar wil transformeren tot een kenniscentrum voor SAF.
Voor Yordi is de connectie tussen de steden logisch. Waar hij voor de chemische infrastructuur en partners zoals Lelystad Airport naar Delft en de omliggende regio’s kijkt, ziet hij in Leiden een onbenut potentieel voor zijn toekomstige team. Juist de Leidse universiteit, met haar sterke focus op wiskunde en advanced computer science, kan de AI-talenten leveren waar de startup zo hard naar zoekt. De grootste uitdaging is immers het vinden van ‘crossover’-talent: chemici die kunnen programmeren, of programmeurs die de chemie begrijpen.
Gefaseerd groeien
Het ondernemersavontuur begon voor Yordi toen medeoprichter Jan Willem Heinen hem letterlijk van de Delftse faculteit plukte. De keuze voor het ondernemerschap was destijds spannend, maar het boek Morele Ambitie van Rutger Bregman gaf Yordi het laatste zetje.
“Ondernemen is risky en je moet risico’s nemen,” vindt hij. “Maar ja, ik vind de risico’s nu echt niet heel groot, want ik heb gewoon een huurwoning en ik kan mijn huur betalen.”
Om de controle te behouden en niet direct afhankelijk te zijn van miljoeneninvesteringen van venture capitalists, hanteert het bedrijf een tweesporenbeleid. Op de korte termijn zetten ze consultancy in: het optimaliseren van katalysatorprocessen in opdracht van grote chemiebedrijven, wat direct inkomsten en een netwerk oplevert. Op de lange termijn bouwen ze aan hun eigen Intellectueel Eigendom (IP) door unieke katalysatorsamenstellingen en reactoren te patenteren.
De droom
De nieuwe naam Aefir Labs markeert de volwassenwording en de aangescherpte koers van het bedrijf. “Nera stond voor No Emission Regional Airport, en we wilden bovendien niet in het vaarwater zitten van de Netherlands Energy Research Alliance,” legt Yordi uit. “We vonden ‘Ae’ passen bij aerospace, en ‘fir’ lijkt een beetje op fire en het verbranden van de brandstoffen. ‘Labs’ duidt op onze focus op het laboratoriumwerk rondom katalysatoren.”
Binnen vijf jaar wil Aefir Labs minimaal drie grote partijen hebben geholpen om de overstap te maken van een fossiel naar een duurzaam proces. Maar de ultieme droom van de chemisch ingenieur reikt verder.
“Stiekem heb ik nog wel de droom dat ik mijn eigen fabriek mag bouwen. Dat is een moonshot. Als chemische ingenieur ben je gewend in het lab te werken of je rekent aan een kilotonnenfabriek. Het lijkt mij heel cool om van een berekening naar een grote, fysieke fabriek te gaan in het echt.”
Wat je nu al kan doen om duurzamer te vliegen?
“Als je zelf gaat vliegen, kies er dan voor om bij het boeken van je ticket alvast een percentage SAF te kopen,” adviseert Beelen. “Het is nu nog duurder, maar door nu al die vraag te creëren, help je de hele industrie om sneller op te schalen. Zo vliegen we samen sneller richting een duurzame luchtvaart.”
Dit interview is geschreven in samenwerking met Key Region Leiden.
