Airbusin A350 XWB lentää 100 % uusiutuvalla lentopolttoaineella - ECLIF3-tutkimushanke käyntiin

A350_flightlab_1Airbus, Saksan ilmailu- ja avaruuskeskus DLR, moottorivalmistaja Rolls-Royce ja uusiutuvaa lentopolttoainetta valmistava Neste tutkivat ECLIF3-hankkeessa (Emission and Climate Impact of Alternative Fuels) 100-prosenttisesti uusiutuvan lentopolttoaineen käyttöä matkustajakoneissa. Hankkeen tavoitteena on ilmailualan päästövähennykset.

Airbusin johdolla DLR, Rolls-Royce ja Neste ovat yhteistyössä käynnistäneet maailman ensimmäisen päästöihin keskittyvän tutkimuksen, jossa lennon aikana käytetään sataprosenttista uusiutuvaa lentopolttoainetta (SAF, sustainable aviation fuel) laajarunkoisissa kaupallisissa matkustajalentokoneissa. 

"SAF-lentopolttoaine on elintärkeä osa Airbusin pyrkimyksissä vähentää ilmailualan hiilidioksidipäästöjä. Teemme tiivistä yhteistyötä useiden kumppaneiden kanssa varmistaaksemme kestävän tulevaisuuden lentomatkustamiselle", sanoo Airbusin New Energy Programme Manager Steven Le Moing.

A350_preview_16Toistaiseksi tutkimukset uusiutuvan lentopolttoaineen (SAF) vaikutuksista lentokoneiden päästöihin ovat olleet vähissä. Nyt käynnistyneessä hankkeessa suoritetaan sarja lento- ja maakokeita, joiden tarkoituksena on valaista 100-prosenttisen lentopolttoaineen vaikutuksia lentokoneen suorituskykyyn sekä päästöihin.

Tähän saakka laimentamattoman biopolttoaineen todelliset päästöt ja vaikutukset suorituskykyyn ovat olleet enemmän tai vähemmän kysymysmerkki.

”Covid-19 -pandemian jälkeisessä maailmassa ihmiset haluavat jälleen liikkua ja tavata, mutta tehdä sen vastuullisesti. Pitkien lentojen osalta tiedämme, että kaasuturbiinimoottoreita käytetään vielä vuosikymmeniä. SAF-polttoaine on välttämättömyys hiilestä vapautumiselle, ja tuemme aktiivisesti sen saatavuutta ilmailualalle. Tämä tutkimus on keskeisessä osassa tukemassa sitoutumistamme ja ymmärrystämme sataprosenttisesta SAF:sta vähäpäästöisenä ratkaisuna", totesi Rolls-Roycen  tuotekehitys- ja teknologiajohtaja Simon Burr.

A350_flightlab_2Nyt siihen on tulossa muutos ja koelennot on käynnistetty 16. maaliskuuta 2021 Airbusin A350-900 -koelentokoneella ( F-WXWB, MSN1) Toulousen Blagnacissa. Jo ensimmäisellä lennolla käytössä oli 100-prosenttinen biopolttoaine. Ensilennolla ei havaittu eroja Rolls-Royce Trent XWB -moottoreiden käyttäytymisessä.

Kuluvan vuoden aikana projektissa selvitetään päästöjä siten, että A350-900 -koelentokoneen oikeanpuoleinen moottori käyttää 100-prosenttista uusiutuvaa lentopolttoainetta lennoilla ja maakokeissa. Vasemmanpuoleisessa moottorissa käytetään fossiilista kerosiinia. Ilmassa seurataan jättövanan epäpuhtauksien määrää sekä laajuutta ja maakokeissa mitataan paikallisia hiukkaspäästöjä.

Huhtikuun aikana koelennoilla on mukana myös DLR:n Falcon 20-E -seurantalentokone, joka lentää erilaisilla sensoreilla varustettuna A350 -koneen perässä noin 50 metrin päässä mitaten päästöjä suoraan SAF-polttoainetta käyttävän moottorin takaa.

A350_preview_3"Kun tutkimme 100% SAF-polttoainetta, viemme polttoainesuunnittelun ja ilmailun ilmastovaikutuksiin liittyvän tutkimustyömme aivan uudelle tasolle. Jo aiemmissa tutkimuksissamme pystyimme osoittamaan, että 30–50% seoksen vaihtoehtoisilla polttoaineilla on potentiaalia vähentää nokeentumista. Tämän uuden hankkeen myötä toivomme, että potentiaali on jopa suurempi", sanoi DLR:n ECLIF-hankkeen projektipäällikkö tohtori Patrick Le Clercq.

"DLR on jo suorittanut laajoja analyysitutkimuksia ja mallinnuksia sekä suorittanut maa- ja lentokokeita vaihtoehtoisilla polttoaineilla ja käyttänyt niissä Airbusin A320 ATRA -tutkimuslentokonetta vuosina 2015 ja 2018 yhdessä NASA:n kanssa.” 

Sekä lento- että maakokeissa verrataan HEFA-tekniikalla (hydroprocessed esters and fatty acids eli vetykäsitellyt esterit ja rasvahapot) tuotetun sataprosenttisen SAF-polttoaineen käytöstä aiheutuvia päästöjä fossiilisen kerosiinin ja vähärikkisen fossiilisen kerosiinin päästöihin", jatkoi DLR:n Le Clercq.

Laajemmassa ympäristövaikutusten arvioinnissa mittauksen kohteina ovat mm. hiilimonoksidi (CO), typen oksidit (NOx), vesihöyrynoki sekä aerosoli- ja sulfaatti-aerosolihiukkaset, mutta myös jättövanan muodostama kosteus ja jääkiteet.

A350_preview_7Maassa suoritettavien testien hiukkaspäästöjen luonnehdintojen lisätutkimuksista ja -analyyseista vastaa brittiläinen Manchesterin yliopisto sekä Kanadan kansallinen tutkimusneuvosto National Research Council.

Projektin tuloksia hyödynnetään Airbusin ja Rolls-Roycen hankkeissa, joilla varmistetaan ilmailualan valmius siirtyä laajamittaisesti SAF-polttoaineiden käyttöön. Tutkimus on myös osa ilmailualan laajempaa aloitteellista toimintaa hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi.

Nykyisin kaikki Airbusin valmistamat lentokoneet on tyyppihyväksytty käyttämään maksimissaan 50-prosenttista biopolttoaineen ja kerosiinin seosta.

”Lentokoneet voivat tällä hetkellä käyttää vain enintään 50-prosenttista SAF:n ja fossiilisen kerosiinin seosta. Yhteishanke tarjoaa myös näkemyksen siitä, miten kaasuturbiinimoottorit toimivat sataprosenttisella SAF:lla tyyppihyväksyntäprosessia ajatellen. Tutkimuksen avulla tunnistetaan myös potentiaaliset päästövähennykset ja ympäristöhyödyt, kun kyseisiä polttoaineita käytetään kaupallisissa lentokoneissa", jatkoi Airbusin Le Moing.

 

Hankkeen uusiutuvan lentopolttoaineen toimittaa Neste

Neste_SAF_myyntiECLIF3-hankkeessa käytettävän SAF-polttoaineen toimittaa suomalainen Neste, joka on maailman johtava uusiutuvan lentopolttoaineen tuottaja. Tuote on ns. drop-in-polttoaine, jonka avulla lentokoneen suoria kasvihuonekaasupäästöjä voidaan vähentää välittömästi. Sen käyttöönotto ei edellytä uusia investointeja tai muutoksia lentokoneeseen tai polttoaineen jakelutapoihin.

 "Olemme iloisia voidessamme osallistua tähän hankkeeseen ja arvioida SAF:n kauaskantoiset hyödyt fossiilisiin lentopolttoaineisiin verrattuna sekä saada tietoja, jotka tukevat SAF:n käyttöä yli 50 % pitoisuuksissa", kommentoi Nesteen Renewable Aviation -liiketoimintayksikön Euroopan apulaisjohtaja Jonathan Wood.

"Riippumattomien tahojen analyysit ovat osoittaneet, että sellaisenaan käytettynä Nesteen uusiutuvalla lentopolttoaineella voidaan vähentää kasvihuonekaasupäästöjä koko tuotteen elinkaaren aikana jopa 80 % fossiilisen lentopolttoaineen käyttöön verrattuna. Tämä tutkimus selventää sen käytöstä saatavat lisähyödyt", jatkoi Wood.

neste_FinnairNeste toimittaa uusiutuvaa lentopolttoainetta asiakkailleen Yhdysvalloissa, Euroopassa ja Aasiassa. Nesteen SAF-polttoaineen asiakkaita ovat mm. Alaska Airlines, American Airlines, JetBlue, All Nippon Airways, KLM sekä Lufthansa. SAF-polttoainetta Neste toimittaa mm. tietyille Norjan ja Ruotsin lentokentille sekä Amsterdamin Schipholiin.

Neste on myös käynnistämässä odotettua keväällä 2020 julkistettua yhteishanketta Finnairin kanssa.

Neste on tehnyt yhteistyötä Airbusin kanssa jo aiemmin, sillä uusien lentokoneiden toimituslennot on voinut asiakkaan toivoessa lentää uusiutuvalla lentopolttoaineella. Tätä mahdollisuutta on käytetty mm. Airbus A380 -koneen toimituslennolla. Biopolttoaineyhteistyötä Neste on tehnyt myös amerikkalaisvalmistaja Boeingin kanssa.

NExBTL_refinery_nesteoilNesteen uusiutuva lentopolttoaine on valmistettu vastuullisesti hankituista uusiutuvista jäte- ja tähderaaka-aineista. Suomalaisyhtiön uusiutuvan lentopolttoaineen vuotuinen tuotantokapasiteetti on tällä hetkellä 100 000 tonnia.

Singaporen jalostamon laajennuksen myötä ja  lisäinvestoinneilla Rotterdamin jalostamoon Neste pystyy valmistamaan vuosittain noin 1,5 miljoonaa tonnia uusiutuvaa lentopolttoainetta vuoteen 2023 mennessä.

neste_jetaviation_zurichairport_2Ilmailuala tarvitsee käyttöönsä 500 miljoonaa tonnia uusiutuvaa lentopolttoainetta vuosittain vuoteen 2050 mennessä, jonka myötä olisi saavutettavissa merkittävät päästövähennykset. Uusiutuvan lentopolttoaineen tuotantoa tulisi siis lisätä merkittävästi.

Vuodesta 2011 lähtien yli 300 000 lennolla on ollut käytössä eritasoisia SAF-polttoaineen seoksia. Ensimmäisenä laajamittaisia matkustajalentoja 50% biopolttoaineella toteutti Lufthansa vuonna 2011. Kanadan kansallinen tutkimuskeskus NRC lensi jo vuonna Falcon 20 -koneella käyttäen 100-prosenttista biopolttoainetta.

 

Lue myös: