Kommer hållbara flygbränslen att ta fart?

Ross Jarman Ihab Amed arbetar på testjetmotornI en byggnad i utkanten av en företagspark utanför Sheffield förbereder forskaren Ihab Ahmed att tända en liten jetmotor. Den användes ursprungligen som en hjälpmotor för ett kommersiellt flygplan och har vänts till en testbädd för nya bränslen som utvecklats i ett laboratorium bredvid. Arrangemanget är en central del av Sheffield Universitys Sustainable Fuels Innovation Center (SAF-IC), en forskningsanläggning som inrättats för att tillåta syntetiska bränslen att framställas och utvärderas i liten skala, innan den sätts i storskalig produktion. På en bank av datorskärmar i ett närliggande kontrollrum kan Ihab övervaka motorn när den startar med en flamma och startar. Sensorer berättar för honom vad motorn gör i realtid – och gör det möjligt att kontinuerligt analysera avgaserna. Hållbara bränslen är syntetiska alternativ till fossila bränslen, tillverkade av förnybara källor. Dessa kan inkludera spilloljor, vegetabiliska fetter och jordbruksavfall, samt infångad koldioxid. Fördelen med att bränna bränslen som dessa är att det inte ökar den totala belastningen av koldioxid i atmosfären. Kolet som släpps ut har först nyligen avlägsnats, antingen av växter eller genom kemiska processer. Däremot frigör förbränning av fossila bränslen kol som har lagrats i jorden i miljontals år. ”Ur ett miljöperspektiv är det dag och natt”, förklarar Ahmed. ”I princip bör CO2 vara en nettonoll, så det finns Det tillförs inte längre koldioxid till atmosfären, men en annan fördel är den icke-CO2-delen av saker. skapandet av konturer.” Med hjälp av en testjetmotor analyserar Ihab Amed hur hållbara flygbränslen presterar. För flygindustrin är detta potentiellt en spelomvandlare. Enligt prognoser från både Airbus och Boeing förväntas den globala flygplansflottan mer än fördubblas under de kommande två decennierna, när medelklassen i länder som Indien och Kina expanderar, och efterfrågan på flygresor ökar. Samtidigt har medlemmar i International Air Transport Association, som representerar flygbolagen, åtagit sig att nå nettonoll till 2050 .Vissa vinster kommer att göras genom att ersätta äldre plan med nya. De modernaste flygplanen är mellan 15 och 30 % mer bränsleeffektiva än sina föregångare. Men om industrin ska fortsätta expandera kommer det att behövas mycket mer. På längre sikt kommer ny teknik som vätgaskraft och elektrifiering sannolikt att spela en roll, åtminstone på kortare sträckor. Men det finns stora utmaningar att övervinna. Väte är till exempel skrymmande och svårt att lagra i stora mängder. Den måste antingen förvaras som en mycket komprimerad gas eller som en mycket kall vätska. För att vara hållbar måste den tillverkas på ett ”rent” sätt, från förnybara källor – och tillgångarna är nu mycket begränsade. ”Vi tror att vi skulle kunna ta ut ett litet vätebränslecellsflygplan till marknaden mellan 2035 och 2045, tekniskt sett.” säger Arjen Meijer, vd för den brasilianska jettillverkaren Embraer. ”Men frågan som måste besvaras är: kommer det att finnas tillräckligt med väte för att mata dessa flygplan? Dessa saker måste gå ihop. De kan inte hända separat.” Batterier är för närvarande mycket tunga i förhållande till den energi de innehåller. Detta gör dem olämpliga för att driva stora flygplan eller användas över långa avstånd. Detta innebär att väte och hybrid, eller helt elektriska Hållbara flygbränslen kan däremot tillverkas i labbet för att ha samma egenskaper som konventionella som härrör från råolja, så de kan användas i dagens flygplan.ReutersFörra året drev Virgin Atlantic en transatlantisk flygning med 100 % hållbart bränsle. Det finns restriktioner Flygbolag måste för närvarande använda en blandning av SAF med vanligt bränsle, med SAF-komponenten som inte överstiger 50 %. Moderna flygplan klarar dock att bränna 100 % SAF i en speciellt godkänd testflygning förra året Atlantic flög en Boeing 787 från London till New York med bränsle som uteslutande tillverkats av avfallsfetter och växtsocker. ”Teknikerna är redan tillgängliga och certifierade för användning i flygplan”, förklarar Julie Kitcher, hållbarhetschef på Airbus. ”Utmaningen med hållbarhet bränslen handlar egentligen om att få det producerat i stor skala, över hela världen, eftersom det här är en global industri, till ett överkomligt pris.” Och det är mycket tydligt haken. Utbudet av SAF är för närvarande minimalt. Enligt den europeiska tillsynsmyndigheten EASA utgör de bara 0,05 % av bränslet som används i EU. De kostar också mellan tre och fem gånger så mycket som ”vanligt” flygbränsle. Regeringar vill ändra på detta. I Storbritannien har ett ”SAF-mandat” införts, vilket innebär att från och med nästa år måste 2 % av allt tillfört flygbränsle vara SAF, vilket ökar till 10 % 2030 och 22 % 2040. EU har ett liknande mandat, även om den sträcker sig till 2050 – då målet för SAF-användning kommer att vara 63 %. USA har inga minimikrav men erbjuder subventioner för att få ner priset på hållbara bränslen. Men om SAF-användningen ska öka måste produktionen också öka dramatiskt. Det brittiska företaget Firefly tillverkar flygbränsle från mänskligt avfall. Det finns många olika metoder eller vägar för att tillverka hållbara bränslen. De kan tillverkas av biomassa, såsom spillolja för matlagning, energigrödor, trä, jordbruksrester och till och med mänskligt avfall. Det finns dock farhågor om att detta inte kommer att ge allt bränsle som marknaden i slutändan kommer att behöva. Vissa råvaror kan behöva undvikas, antingen för att förhindra miljöförstöring såsom avskogning, eller för att förhindra att mark som behövs för att odla mat övergår till energiproduktion. Ett alternativ är att använda en metod som kallas power to liquid, där vatten och kol dioxid bryts ner, med det resulterande kolet och väte kombinerat för att skapa flytande bränsle. Detta skulle kunna ge potentiellt obegränsade tillgångar av bränsle, men för att vara hållbar skulle det krävas stora mängder förnybar el, samt en avsevärd ökning av kolavskiljning och lagring. Båda processerna – att använda biomassa eller kraft till flytande – är för närvarande mycket dyra. Som ett resultat kräver flygindustrin åtgärder för att öka produktionen och få ner priserna genom stordriftsfördelar. Miljöaktivister ifrågasätter dock om detta faktiskt är lönsamt.” Det finns bra SAF och det finns dåliga SAF, men den brutala sanningen är att det just nu inte finns mycket av någondera, säger Matt Finch, chef för kampanjgruppen Transport & Environment. ”Omvänt finns det just nu tusentals nya plan på beställning från flygbolagen och alla kommer att bränna fossila bränslen för åtminstone 20 år.”Handlingar säger mer än ord, och det är tydligt att flygsektorn inte har några planer på att avvänja sig från sitt beroende av föroreningar.” Ändå, vid den nyligen genomförda Farnborough Airshow, fanns det flera betydande tillkännagivanden relaterade till SAF.Ett konsortium, inklusive bl.a. Airbus, AirFrance-KLM, Associated Energy Group, BNP Paribas och Qantas tillkännagav bland annat planer på att investera 200 miljoner dollar (151 miljoner pund) i en ny fond som kommer att investera i ”teknologiskt mogna SAF-producerande projekt som använder till exempel avfallsbaserade råvaror”. Samtidigt sa Boeing att de hade upprättat ett partnerskap med investeringsbolaget Clear Sky för att främja en metod för att producera SAF som banat väg för det brittiska företaget Firefly. Den metoden innebär att man tar mänskligt avfall och använder värme och högt tryck för att omvandla det till ett ämne som sedan kan användas för att göra SAF. Med andra ord, det tillåter flygplan att drivas av bajs.More Technology of Business