Kun huoli ilmaston lämpenemisestä lisääntyy kaikkialla maailmassa, ilmailua valvotaan suhteettomasti sen osuuden osalta kasvihuonekaasujen maailmanlaajuisessa tuotannossa.

Vaikka ilmailu päästää vain noin yhdeksänneksen niin paljon hiilidioksidia (CO2) kuin moottoriajoneuvot, sen näkyvä luonne toimintana, nopea kasvu teollisuutena ja se, että ilmailu päästää suurimman osan hiilidioksidipäästöistään ja hiukkaspäästöistään ylempi ilmakehä on tehnyt siitä erityisen tavoitteen ympäristönsuojelijoille.

Kansallisen resurssipuolustusneuvoston vanhempi asianajaja Elizabeth Barratt-Brown kertoi viime viikolla Washington DC: ssä pidetystä Eco-Aviation -konferenssista, että Yhdysvalloissa, ellei teollisuus saavuta valtavia tehokkuuden lisäyksiä, "vuoteen 2050 mennessä ilmailupäästöjen odotetaan olevan lähes yhtä suuret autojen määrä ”ilmailun kasvun takia. Air Transport World -lehden ja Leeham Companyn tukema tapahtuma oli ensimmäinen ilmailun ympäristöfoorumi, joka pidettiin Yhdysvalloissa.

Maapallon onneksi öljyn hinnan nousu on saattanut tehdä kestävien, hiilidioksidineutraalien vaihtoehtojen etsinnästä välittömän taloudellisen välttämättömyyden sekä ympäristön kannalta kriittisen painopisteen monille ihmisten kaupallisille toimille, joista tärkein on ilmailu. Talousasiantuntijat pitävät korkeita öljyn hintoja pitkällä aikavälillä elämän tosiasiana pikemminkin kuin lyhytaikaisena huijauksena, ja sanovat, että ilmailu nykyisessä muodossaan ei yksinkertaisesti voi elää mahdollisuudella, että öljytynnyrin hinta tasoittuu 2 dollariin .

Fossiilisten polttoaineiden vaihtoehtojen tutkimus on lumipalloa. Loppujen lopuksi puhdas polttoaine, kuten vety, voi olla vastaus ilmailulle - mutta tekniikoiden, joiden avulla sitä voidaan käyttää turvallisesti ja taloudellisesti suurten lentokoneiden käyttämiseen, katsotaan yleensä olevan vähintään 40 vuoden päässä.

Ilmailualalla näyttää yhä enemmän siltä, että biopolttoaineet - kasveista tai levistä valmistetut suihkepolttoaineet, joissa käytetään jotakin monista eri prosesseista - ovat ylivoimaisesti paras toive keskipitkällä ja pitkällä aikavälillä teollisuuden taloudelliseen ja ympäristölliseen selviytymiseen. Yksi biopolttoaineiden tärkeimmistä eduista on se, että polttoaineiden valmistukseen käytetyt laitokset tarvitsevat kasvuunsa paljon hiilidioksidia, mikä mahdollistaisi lentoteollisuuden mahdollisuuden saavuttaa todellinen hiilineutraali.

"Boeing Commercial Airplanes ja sen kumppanit kiihdyttävät aktiivisesti toisen sukupolven biopolttoaineiden kehittämistä, koska ne tarjoavat taloudellisesti kannattavan mahdollisuuden käyttää maailman kaupallista lentokalustoa kestävästi", Boeing sanoi äskettäisessä tiedotusasiakirjassa nimeltä "Mikä on lentopetrolin tulevaisuus?" '

Ilmailun todistettu kokemus
Ilmailun ”todistettu kokemus” vähentämään hiilijalanjälkeä matkustajakohtaisesti on jo erinomainen, sillä polttoainetaloudellisuus ja hiilidioksidipäästöt ovat parantuneet 70 prosentilla matkustajakilometriä kohden viimeisen 2 vuoden aikana, kertoi Rolls-Royce vanhempi ympäristöministeriö analyytikko Nuno Taborda.

"Ilmailu kuluttaa suhteellisesti enemmän kuin mikään muu teollisuus hiilidioksidipäästöjen vähentämiseen", hän sanoi. Toiset huomauttivat, että Yhdysvaltojen autoteollisuus ei ole parantanut tuotteidensa polttoainetehokkuutta ja hiilidioksidipäästöjä viimeisen 2 vuoden aikana.

Mutta siviili-ilmailu on vasta alkamassa. "IATA: n (International Air Transport Association) tavoitteena on vähentää päästöjä 25 prosenttia matkustajaa kohti vuoteen 2020 mennessä", keskimäärin 4 kilogrammasta hiilidioksidia 2 matkustajakilometriltä 100 kilogrammaan, sanoi Boeing Commercial Airplanesin toimitusjohtaja Billy Glover ympäristöstrategia. Yhdysvalloissa "Air Transport Associationin tavoite on 3 prosenttia vuoteen 30 mennessä." Nämä tavoitteet eivät sisällä mitään positiivisia vaikutuksia kestävien biopolttoaineiden käytöstä, jotka saattavat olla käytettävissä siihen mennessä, Glover lisäsi.

Erilaisia kumppanuuksia on perustettu edistämään vaihtoehtoisten polttoaineiden kehittämistä ja muita tapoja parantaa ilmailun ympäristötehokkuutta. Se on yksi alue, jolla Airbus ja Boeing tekevät mielellään yhteistyötä. Yksi johtavista foorumeista on Commercial Aviation Alternative Fuels Initiative (CAAFI), johon kuuluu kumppaneita ilmailuteollisuudesta, polttoainetoimittajista, yliopistoista ja useista Yhdysvaltain valtion virastoista.

CAAFI on laatinut polttoainesertifiointia koskevan etenemissuunnitelman, jonka tarkoituksena on saavuttaa kokonaan biomassasta johdetuista puhtaista hydratuista öljyistä valmistettujen suihkepolttoaineiden sertifiointi vuonna 2013. CAAFI on asettanut myös useita välitavoitteita, jotka alkavat tänä vuonna suunnitellulla 50 prosentin polttoaineen sertifioinnilla. seos biomassasta peräisin olevaa synteesikaasua ja tavanomaista suihkepolttoainetta. (Syngasi on hiilimonoksidin ja vedyn seos, ja se syntyy raaka-aineesta Fischer-Tropsch -prosessilla, joka löydettiin vuonna 1923. Synkaasit voidaan jalostaa suihkepolttoaineiksi.)

Oikean biopolttoaineen raaka-aineen löytäminen
Avain koko ilmailun biopolttoainekysymykseen on juuri se, minkä tyyppinen biomassa sopii parhaiten polttoaineiden tuotantoon. Useat tärkeät kysymykset on otettava huomioon. Ensinnäkin on polttoaineen tiheys ja energiasisältö: Sen on viettävä riittävän pieni tila, jotta sitä voidaan kuljettaa lentokoneessa, ja vastaavasti tietyn polttoainemäärän on tuotettava riittävästi energiaa, jotta lentokone voi kuljettaa tarpeeksi omassa tilassaan tankkeja loppuun lennon.

Toinen on biopolttoaineen "hiilen elinkaari": ts. Polttoaineen tuotannon ja polttamisen aikana tuotettu hiilidioksidin nettomäärä vähennettynä biomassan raaka-aineena polttoaineeseen imeytyneenä kasvun aikana.

Kolmas on tuotetun rikin ja muiden hiukkasten määrä. Neljänneksi on erittäin arkaluonteinen poliittinen kysymys siitä, että biopolttoaineiden valmistukseen käytetty maa ja biomassa eivät vähennä ihmiskunnan ja maapallon eläimistön saatavissa olevaa ruokaa.

Nämä näkökohdat sulkevat välittömästi pois "ensimmäisen sukupolven biopolttoaineet", kuten maissi- ja soijapapuista tuotetun etanolin. Etanoli ei pelkästään sisällä tarpeeksi energiaa tilavuusyksikköä kohden ollakseen sopiva lentopolttoaineeksi, mutta riittävän maissin tai soijapavun kasvattaminen kaikkien maailman lentokoneiden käyttämiseksi vaatii Boeingin mukaan lähes Yhdysvaltojen kokoisen alueen. Etanolilla ei myöskään ole sopivia kiehumis- ja jäätymispisteitä ilmailukäyttöön.

Toisen sukupolven biopolttoaineet
Asiantuntijat uskovat, että "toisen sukupolven biopolttoaineet", jotka ovat peräisin puiden ja pähkinöiden kasveista, kuten Jatropha curcas (Barbados Nut) ja babassu, kasvavat voimakkaasti kuivilla alueilla, jotka eivät sovellu peltoalueiksi ja jotka (jatrophan tapauksessa) ovat joka tapauksessa myrkyllisiä, edustavat hyvä väliaikainen ratkaisu.

Näitä Latinalaisen Amerikan kasveja, samoin kuin muita kasvistoja, kuten ruohoa ja suolavettä sietäviä kasveja, joita kutsutaan halosyyteiksi (mm. Soiden ruohoja, joita löytyy osista Lähi-itää), voitaisiin kasvattaa polttoaineen tuotantoon ei-peltoalueilla, jotka soveltuvat niiden erityiset kasvuvaatimukset. Eri puolilla maailmaa kasvaisi erilaisia biopolttoaineita tuottavia kasveja niiden paikallisten ilmasto- ja maaperäolosuhteiden mukaan.

On kuitenkin olemassa ongelma: Vaikka niiden öljyt tarjoavat paljon korkeamman energiasisällön ja paljon paremmat kiehumis- / jäätymislämpötilaominaisuudet kuin etanoli, nämä kasvit eivät tuottaisi riittävästi öljyä hehtaarilta voidakseen palvella lentokoneteollisuuden polttoainetarpeita, ellei uudelleen , niiden viljelyyn annettiin erittäin suuria alueita.

Levät todennäköisesti pitkäaikainen vastaus
Alalla vallitsee laaja yksimielisyys siitä, että pidemmällä aikavälillä levät edustavat optimaalista ratkaisua ilmailun polttoainetarpeisiin. Useita perusongelmia on ratkaistava, kuten varmistamalla, että levätankin jokaiseen osaan pääsee riittävästi valoa, jotta kaikki solut voivat kasvaa kunnolla; ja leväsolut kuivataan riittävästi, jotta niiden sisältämä öljy voidaan uuttaa ja halkeilla suihkepolttoaineeksi.

Mutta Boeing ja Airbus ovat vakuuttuneita siitä, että nämä ongelmat voidaan ratkaista - ja levien tarjoamat edut kolmannen sukupolven biopolttoaineena ovat valtavat. Levät voivat tuottaa öljyntuotannon, joka on 15 kertaa toisen sukupolven biopolttoainetehtaiden tuotto: Koko maailman matkustajakoneiden laivasto voisi olla powered by viljelty alue vain koko Länsi-Virginian tai Belgian kokoinen, Boeing sanoo.

Koska levää voidaan kasvattaa säiliöissä missä tahansa, biopolttoainetta tuottavat levätilat voitaisiin sijoittaa laitosten viereen, jotka tuottavat suihkepolttoainetta kivihiilestä tai maakaasusta Fischer-Tropsch-prosessin avulla. Nämä "hiili-neste" - tai "kaasu-neste" -prosessit tuottavat suuria määriä hiilidioksidia fossiilisista polttoaineista, mikä tekee niistä sopimattomia kestävinä polttoaineina. Kuitenkin, jos niiden tuottama hiilidioksidi poistetaan ja sitä käytetään levien kasvattamiseen läheisillä maatiloilla, nämä kaksi polttoaineen tuotantomuotoa voisivat yhdessä luoda tehokkaan, hiilineutraalin symbioosin lentopetrolin tuotannolle.