Hulladékkal, de akár emberi ürülék alkalmazásával is hajtható a repülőgép

Tavaly a Virgin Atlantic egy Atlanti-óceánt átszelő repülőgépet 100%-ban fenntartható üzemanyaggal hajtott.

Sheffieldi Egyetem egy szintetikus, fenntartható repülőgép üzemanyagot tesztel, mielőtt megkezdenék annak nagy mértékű gyártását. A fenntartható üzemanyagok megújuló forrásokból készülnek, ezek: hulladék étolaj, növényi zsiradék és mezőgazdasági hulladék, és befogott szén-dioxid. Az ilyen égő üzemanyagok előnye az, hogy nem járulnak hozzá a légkör általános szén-dioxid terheléséhez.

A kibocsátott szenet nemrégiben távolították el a növények, vagy a kémiai folyamatok, ellenben a fosszilis üzemanyagok égetése során a földben több millió éve elraktározott szén szabadul fel. Elvileg a szén-dioxid nettó zéró kellene legyen, tehát nincs több plusz hozzáadott szén-dioxid a légkörben és van egy másik haszna is: a dolgok nem-szén-dioxid része. Például, csökkenti a motorokból kijövő makrorészecskéket (füstöt), ami hatással van a tüdőnkre, és hozzájárul a kondenzcsíkok létrejöttéhez. A repülőipar számára ez potenciális mérföldkő.

Az Airbus és a Boeing előrejelzése szerint a globális utasszállító repülőgép flotta a következő két évtizedben több, mint a duplájára emelkedik, mivel az olyan országok, mint India és Kína középosztálya bővül és a légi utazásra való igény növekszik. Ugyanakkor a Nemzetközi Légi Szállítási Szövetség, mely a légitársaságokat képviseli, vállalta, hogy 2050-re eléri a nettó zéró kibocsátást. A régi repülőgépek újra való kicserélésével lesz némi nyereség. A legmodernebb repülőgépek 15-30%-kal üzemanyag hatékonyabbak, mint elődeik. De ha az ipar bővülése folytatódik sokkal többre lesz szükség.

Ihab Ahmed kutató a tesztrepülőgép motorján dolgozik.
Fotó: BBC Science News

 

Hosszabb távon, az új technológiák, mint például a hidrogén meghajtás és villamosítás valószínűleg szerepet játszik, legalábbis rövidebb útvonalakon. De ez nagy feladat. A hidrogén például terjedelmes és nagy mennyiségben nehéz tárolni. Vagy nagyon komprimált gázként kell tartani, vagy nagyon hideg folyadékként. Hogy fenntartható legyen „tiszta” módon kell előállítani megújuló forrásokból – és az ellátmány jelenleg nagyon korlátozott.

Arjen Meijer a brazil sugárhajtású repülőgép gyártó, az Embarer ügyvezető igazgatója azt nyilatkozta, hogy úgy vélik egy kis mennyiségű hidrogén üzemanyagcellás repülőgépet piacra tudnak dobni, technikailag, 2035 és 2045 között. De a kérdés az, hogy lesz -e elegendő hidrogén a repülőgépek üzemeltetéséhez? Ezeket a dolgokat együtt kell kezelni, nem lehet külön választani őket.

Mindeközben az akkumulátorok jelenleg nagyon nehezek ahhoz képest, amennyi energiát tartalmaznak, ezért nagy repülőgépek hajtására, vagy hosszabb útvonalakra való használatra alkalmatlanok. Ez azt jelenti, hogy a hidrogén és a hibrid, vagy a teljesen villamos repülőgépek még évekre vannak. 

 

Ellenben a fenntartható repülőgép üzemanyagok elkészíthetők a laboratóriumban, úgy, hogy ugyanazok a jellemzői legyenek, mint a kőolajból származó hagyományos üzemanyagoknak, és így használhatóak a jelenlegi repülőgépekben.

 

Ihab Ahmed egy tesztrepülőgép motorjával elemzi, hogy a fenntartható repülőgép üzemanyag hogyan teljesít?
Fotó: BBC Science News

 

Vannak korlátozások. A légitársaságoknak jelenleg egy fenntartható repülőgép üzemanyag (SAF: sustainable aviation fuel)  keveréket kell használniuk közönséges üzemanyaggal, melyben a SAF komponens nem haladja meg az 50%-ot. 

 

A modern repülőgépek azonban képesek 100% SAF elégetésére. Tavaly, egy speciálisan jóváhagyott tesztrepülés során a Virgin Atlantic elröpített egy Boeing 787-est Londonból New Yorkba kizárólag hulladék zsírokból és növényi cukrokból készült üzemanyaggal.

 

A technológiák már elérhetők és hitelesítették a repülőgépben való használatát. A fenntartható üzemanyagoknál az a nagy feladat, hogy megfizethető áron, nagy mértékben lehessen gyártani, az egész bolygón, mert ez egy globális ipar. És ez a csapda. A SAF ellátmány jelenleg minimális. Az európai szabályozó, az EASA szerint az EU-ban használt üzemanyagnak csak a 0.05%-át alkotják és 3-5-ször drágábbak, mint a „szokásos” sugárhajtású üzemanyag. A kormányok változtatni akarnak ezen. Az Egyesült Királyságban „egy SAF megbízást” már bevezettek, ami megköveteli, hogy jövő évtől minden sugárhajtású üzemanyag 2%-a SAF kell legyen és 2030-ban ezt 10%-ra, 2040-ben 33%-ra kell emelni. Az EU-nak hasonló megbízása van, bár ők 2050-re terjesztik ki, ekkor a SAF használata 63% legyen. Az Egyesült Államoknak nincs minimum követelménye, de azt javasolja, hogy a szubvenció vigye le a fenntartható üzemanyagok árát. De ha a SAF használat növekszik, akkor drámaian fel kell futtatni a gyártást.

Tavaly a Virgin Atlantic egy Atlanti-óceánt átszelő repülőgépet 100%-ban fenntartható üzemanyaggal hajtott.
Fotó: BBC Science News

 

Sok különböző módszer létezik a fenntartható üzemanyagok készítésére. Készülhetnek biomasszából, mint például hulladék főzőolaj, energianövények, mezőgazdasági maradékok és még emberi hulladék is.

Vannak azonban aggodalmak, hogy ez nem fogja ellátni a piacot a szükséges üzemanyag mennyiséggel. Vannak alapanyagok, amiket kerülni kell, vagy azért, hogy megakadályozzuk a környezet degradációját, mint például az erdőirtás, vagy, hogy megakadályozzák, hogy az élelmiszer termeléshez szükséges földet energiatermelésre használják.

 

Az egyik alternatív módszer az, hogy a vizet és a szén-dioxidot lebontják és a keletkező szenet és hidrogént kombinálják, hogy folyékony üzemanyagot hozzanak létre. Ez potenciálisan korlátlan üzemanyag ellátmányt termelne, de ahhoz, hogy fenntartható legyen, nagy mennyiségű megújuló elektromosságra van szükség, valamint jelentősen növelni kellene a szénbefogást és a szénraktározást. Ez és a biomasszát alkalmazó folyamat is nagyon drága jelenleg. Ennek eredménye, hogy a repülőgépiparban növelni kellene a gyártást, és az árakat méretgazdaságosan le kellene vinni.

Egy brit cég, a Firefly emberi ürülékből készít repülőgép üzemanyagot.
Fotó: BBC Science News

A kérdés az, hogy ez járható út-e? Vannak jó SAF-ok és vannak rossz SAF-ok, de az a brutális igazság, hogy most egyikből sincs sok. 

 

Viszont van több ezer új repülőgép a légitársaságok sorában, és mindegyik legalább 20 évig fosszilis üzemanyagot fog égetni.

 

A nem régiben megtartott Farnborough Repülő Parádén számos, a SAF-fal kapcsolatos bejelentés történt. Például, hogy befektetnek a hulladékalapú alapanyagok használatával történő üzemanyaggyártásba, vagy, hogy az emberi székletet hő és nagy nyomás alkalmazásával olyan anyaggá alakítják, amiből aztán lehet SAF-ot gyártani.

(Forrás: BBC Science News:  https://www.bbc.com/)