Paliwa alternatywne w firmie Airbus

Badania oraz liczne loty testowe przeprowadzone dotychczas dowiodły że alternatywne paliwa nadają się do zastosowania we współczesnych samolotach. Gdyby paliwa alternatywne były dostępne w takich ilościach, że ich zastosowanie miałoby sens ekonomiczny, linie lotnicze używałyby ich już dzisiaj. Największym wyzwaniem jest wyprodukowanie odpowiedniej ilości paliwa oraz utrzymanie jego zapasów na stabilnym poziomie tak, by zagwarantować regularne dostawy dla transportu lotniczego.

Najbardziej oczywistą metodą zmniejszenia emisji CO2 jest zredukowanie zużycia paliwa. Można to osiągnąć przez udoskonalenie technologii lotniczych, a także przez optymalizację zarządzania ruchem powietrznym. Dodatkową opcją jest potencjalne zastosowanie paliw alternatywnych, takich jak biomasa, co powstrzymuje uwalnianie do atmosfery uwięzionego w paliwach węgla, a zamiast tego powoduje recykling istniejącego w atmosferze dwutlenku węgla. Firma Airbus aktywnie poszukuje alternatywnych źródeł energii dla lotnictwa i jest przekonana, że umożliwiłoby to ostatecznie tej rozwijającej się branży uwolnienie się od szkodliwych emisji do roku 2050. Paliwo alternatywne musiałoby jednak nadawać się do stosowania w istniejących maszynach i silnikach, aby miało to sens ekonomiczny i praktyczny.

Z technicznego punktu widzenia, standardowe paliwo lotnicze lub kerozyna mają specyficzne parametry, które są konieczne i wyjątkowo przydatne do tego, by paliwa te mogły być stosowane w lotnictwie. Zawierają one dużo energii (o 60 procent więcej niż etanol) i charakteryzują się niską temperaturą krzepnięcia (mniej niż minus 40°C), a więc nie zamarzają podczas lotu. Są one również stabilne i niezawodne. Alternatywne paliwa lotnicze muszą mieć takie same parametry, zaś w dającej się przewidzieć przyszłości, samoloty będą wymagały zastosowania paliwa na bazie kerozyny. Inne branże, takie jak przemysł samochodowy, mogą rozważać zastosowanie prostszych i bardziej dostępnych paliw alternatywnych, takich jak etanol czy FAME (Fatty Acid Methyl Ester, estry etylowe kwasów tłuszczowych), a co więcej, przejście na inne opcje zasilania, takie jak elektryczność czy wodorowe ogniwa paliwowe.

Rośliny absorbują CO2 w procesie wzrostu. Gdy zostaną one przetworzone na paliwo i spalone, uwalnia się CO2. Wynik netto jest taki, że uwolniony i związany CO2 może się wzajemnie zrównoważyć, a skutkiem będzie niemal neutralna (bliska zeru) emisja. Biopaliwo jest atrakcyjną alternatywą dla standardowej kerozyny, ponieważ nie wymaga żadnych modyfikacji maszyn ani silników, można je mieszać z obecnie stosowaną kerozyną, można wykorzystać istniejącą infrastrukturę, ma ono potencjał do znacznego zmniejszenia emisji węgla, zaś technologia jest dostępna i nieszkodliwa ekologicznie.

Firma Airbus jest przekonana, że rozwiązania w zakresie produkcji paliw alternatywnych muszą uwzględniać lokalną florę i środowisko naturalne, a tym samym muszą uwzględniać zasoby naturalne regionu, w którym są produkowane. Z tego powodu będzie istniała duża różnorodność takich paliw. Oprócz tego, idealne rozwiązanie powinno umożliwiać recykling CO2 emitowanego przez przemysł do przyspieszenia wzrostu alg stosowanych do produkcji biopaliw.

Firma Airbus koncentruje się na opracowywaniu takich typów ekologicznej biomasy, które nie stanowią konkurencji dla źródeł wody i pożywienia. Istnieje szereg obiecujących rozwiązań, takich jak mikroalgi, odpady drzewne, lnicznik, halofity (rośliny rosnące w słonej wodzie) takie jak soliród oraz w dłuższej perspektywie, inne rodzaje odpadów.

Aby uzyskać formalne zatwierdzenie nowych paliw lotniczych do użytku komercyjnego i pokazać, w jaki sposób mogą one ułatwić redukcję emisji, firma Airbus zainicjowała na początku 2008 r. „Plan wprowadzenia paliw alternatywnych”.

Pierwsza faza zakończyła się 1 lutego 2008 r., gdy Airbus przeprowadził pierwsze w historii loty maszyny komercyjnej (A380, lecący z Filton w Wielkiej Brytanii do Tuluzy we Francji), napędzanej syntetycznym paliwem płynnym uzyskanym z gazu ziemnego (GTL), które wprawdzie jest podobne do standardowego paliwa lotniczego pod względem wielkości emisji dwutlenku węgla, jednak niemal zupełnie nie zawiera siarki, a tym samym powoduje mniejsze zanieczyszczenie.

Pierwsza faza programu udowodniła, że syntetyczne paliwa nadają się do stosowania w istniejących maszynach bez żadnych modyfikacji. Tym samym, nadawałyby się także paliwa uzyskiwane z biomasy, takie jak BTL (Biomass To Liquids). Dzięki tym i późniejszym testom, mieszanka złożona z 50% GTL i 50% BTL została oficjalnie zatwierdzona do stosowania w lotach pasażerskich. Linie lotnicze Qatar Airways uruchomiły w 2009 r. pierwszą na świecie linię komercyjną, która stosuje paliwo GTL.

Zastosowanie paliw BTL to sposób na znaczną redukcję emisji dwutlenku węgla. Druga faza planu wprowadzania paliw alternatywnych koncentruje się na poszukiwaniu komercyjnie uzasadnionych rozwiązań BTL. Wiąże się to m.in. z poszukiwaniem biomasy, która byłaby odpowiednia do produkcji biopaliw w ilościach odpowiednich do zastosowań komercyjnych.

W styczniu 2010 r. Airbus nawiązał współpracę z Katarem, aby wspólnie opracować metody zatwierdzenia, produkcji i dostaw biopaliw. W kwietniu 2010 r. Airbus połączył siły z liniami TAM Airlines, aby pod koniec 2010 r. przeprowadzić pierwszy lot na biopaliwie w Ameryce Łacińskiej i wspomóc komercjalizację produkcji biopaliw z jatrofy.

Biorąc pod uwagę pełny cykl eksploatacji paliwa, od produkcji do zużycia, wyłącznie użycie biomasy daje szansę utrzymania poziomu CO2 w atmosferze na obecnym poziomie.

Droga do tego celu jest długa, jednak paliwa syntetyczne to dobry pierwszy krok w kierunku biopaliw. Jeśli alternatywne, wysokoenergetyczne paliwa, produkowane z roślin nie nadających się do przetworzenia na żywność, staną się praktycznie i powszechnie dostępne w połowie następnej dekady, firma Airbus jest przekonana, że branża lotnicza może zwiększyć wykorzystanie paliw alternatywnych do tego stopnia, że w 2030 r. około 30% wszystkich paliw lotniczych będą stanowić zaawansowane biopaliwa lotnicze.

Według najważniejszej na świecie instytucji zajmującej się zmianami klimatycznymi, czyli Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu Organizacji Narodów Zjednoczonych (IPCC), lotnictwo generuje 2% całej emisji dwutlenku węgla, związanej z działalnością człowieka, a odsetek ten ma wzrosnąć do 3% do roku 2050. W ciągu 40 lat istnienia firmy Airbus nowe rozwiązania technologiczne doprowadziły do znaczącej poprawy wydajności samolotów. Dzisiejsze maszyny są o 70% wydajniejsze pod względem zużycia paliwa niż 40 lat temu, a przy tym emitują o 70% mniej dwutlenku węgla. W tym okresie stały się one również o 75% cichsze.