A repülőgépek lehetnek környezetbarátok

A legígéretesebb a fenntartható repülőgép-üzemanyag (SAF). Bár a megújuló forrásokból előállított repülőgép-üzemanyag még gyerekcipőben jár, az európai repülőgépgyártó Airbustól a Shellig mindenki azon dolgozik, hogy ez valósággá váljon. De, ahogy a Delta Air Lines rámutat, a 2020-ban előállított összes SAF csak egyetlen napra lenne elég a Delta flottájának működtetéséhez - és ez csak egy légitársaság.

A légi közlekedés az egyik legnagyobb szén-dioxid-kibocsátó, és a probléma csak tovább fog nőni.

Sok utazó szégyelli a repülést, vagy megváltoztatja utazási terveit, hogy elkerülje a repülőgépeket.

A jövő az elektromos repülőgépeké, amelyek nulla károsanyag-kibocsátást termelnek, és újratölthető akkumulátort használnak.

Startupok és nagyvállalatok elektromos repülőgépeket fejlesztenek, amelyeket jelenleg is tesztelnek. A következő 20 évben már kereskedelmi forgalomban is repülhetnek.

Mielőtt az elektromos repülőgépek általánossá válhatnak, az akkumulátoroknak és a szabályozásoknak fejlődniük kell.

A légi közlekedés évente több millió tonna szén-dioxidot termel. Az új technológiák segíthetnek a légitársaságoknak a kibocsátás csökkentésében és fenntarthatósági céljaik elérésében.

A Nemzetközi Tiszta Közlekedési Tanács (ICCT) szerint a globális széndioxid-kibocsátás mintegy 3%-át az utazások teszik ki, és ez az egyik leggyorsabban növekvő üvegházhatású gázforrás. "Az a legkevesebb károsanyag-kibocsátással járó járat, amelyik egyáltalán nem történik meg" - mondja Nikita Pavlenko, az ICCT vezető üzemanyag-kutatója.

Ez a tanács nem praktikus sem a nagy távolságokra utazó emberek, sem a légitársaságok számára. A klímakutatók azonban azt mondják, hogy a klímaváltozás kordában tartásához a légitársaságoknak csökkenteniük kell a kibocsátásukat. Több légitársaság is bejelentett programokat, amelyekkel megpróbálnak fenntarthatóbbá válni az elkövetkező években. A Delta Air Lines nemrég 1 milliárd dollárt vállalt arra, hogy 2030-ra szén-dioxid-semlegessé válik.

A JetBlue 2040-re, a United Airlines pedig 2050-re tett ígéretet. A világ számos más globális légitársasága tett hasonló ígéretet. A légi közlekedés fenntarthatóbbá tétele azonban nem egyszerű. Rengeteg energiát igényel az emberek és a rakomány levegőbe emelése és nagy távolságokra történő szállítása. A légitársaságok többféle módon próbálják csökkenteni a kibocsátásukat. Valószínűleg a leggyakoribb a hagyományos, fosszilis eredetű repülőgép-üzemanyagokról olyanokra való áttérés, amelyek megújuló forrásokból készülnek, és amelyek előállítása során alacsonyabb a kibocsátás.

A légitársaságok új anyagokat és bevonatolási technológiákat is keresnek, hogy a repülőgépek könnyebbek, aerodinamikusabbak és kopásállóbbak legyenek. Eközben néhány légitársaság, például a United, úgy gondolja, hogy a szuperszonikus repülés újbóli bevezetésével elérheti a szén-dioxid-semlegességet.

A repülőgép-üzemanyag szénlábnyomának csökkentése

A kereskedelmi légitársaságok környezeti terhelésének nagy részét a sugárhajtómű-üzemanyag elégetéséből származó kibocsátások teszik ki. A légitársaságok ezt alternatív üzemanyagokkal igyekeznek csökkenteni. A szemét a Fulcrum BioEnergy Sierra-i szemétből üzemanyagot előállító létesítményében egy futószalagon halad felfelé, készen arra, hogy repülőgép-üzemanyaggá dolgozzák fel. A Fulcrum azt tervezi, hogy az idei év utolsó negyedévében kezdi meg a bioüzemanyag gyártását a Renótól keletre fekvő üzemben, és a vállalat további nyolc üzemet tervez.

Amikor a légitársaságok vezetői azon gondolkodnak, hogyan lehetne fenntarthatóbbá tenni a légi közlekedést, a legnagyobb nyíl a repülőgépek levegőben tartásához elégetett üzemanyagra mutat. "A rövid távú járatok esetében van némi biztató mozgás a nulla károsanyag-kibocsátású repülőgépek felé, például az elektromos üzeműek felé" - mondja Pavlenko. "De minden más esetében az a kérdés, hogy milyen üzemanyagra lehet átállni."

A fenntartható repülőgép-üzemanyagok vagy SAF-ok használatának célja, hogy a jelenlegi kőolaj-alapú repülőgép-üzemanyagokhoz képest csökkentsék az üzemanyag élettartama során - a gyártástól az elégetésig - kibocsátott üvegházhatású gázok mennyiségét. A csökkentés mértéke az üzemanyag előállításához használt eljárástól és a szénforrástól függ. És bár egyes SAF-ok jelentős kibocsátás-csökkentéssel büszkélkedhetnek, csak keveset gyártanak nagy mennyiségben.

A Fischer-Tropsch szintetikus paraffin kerozinok előállításának útja

A Fischer-Tropsch szintetikus paraffinos kerozánok előállításához az ipari vegyészek a szénforrást szintézisgázzá, szén-monoxid és hidrogén keverékévé oxidálják, majd ezt a gázt vas-, kobalt- vagy ruténiumkatalizátoron keresztül szénhidrogének előállítására használják. Ezután a termékeket fosszilis eredetű sugárhajtómű-üzemanyagokkal keverik össze, mielőtt az eredményt egy sugárhajtóműben elégetnék.

Megjegyzés: A Fischer-Tropsch-reakció sémájában az n a keletkező szénhidrogének szénatomszámát jelöli. A fenntartható repülőgép-üzemanyagok esetében ez a szám általában 10 és 20 között van. A kereskedelmi repülőgépek általában a Jet A és Jet A-1 nevű kerozin üzemanyagokat használják. Ezek paraffinok, naftének, aromás vegyületek és olefinek keverékei, és többnyire kőolajból származnak.

Néhány vállalat, például az Airbus, amely nem kívánt nyilatkozni a cikkhez, a hidrogént tekinti üzemanyagnak, mivel az égés közben vízgőzt termel. A H2-üzemű motorok fejlesztése azonban még korai stádiumban van, így az ilyen repülőgépek még messze vannak a jövőtől. A legtöbb vállalat inkább a "drop-in" üzemanyagokat keresi, vagyis olyan üzemanyagokat, amelyek már meglévő sugárhajtóművekkel is működhetnek.

Ezeknek a sugárhajtómű-üzemanyaghoz hasonló tulajdonságokkal kell rendelkezniük, beleértve az égéskor felszabaduló energiát, az alacsony hőmérsékleten nyújtott teljesítményt és az áramlást. Pavlenko szerint ezek a specifikációk biztosítják, hogy az üzemanyagok ugyanúgy viselkedjenek, mint a fosszilis eredetű sugárhajtómű-üzemanyag a repülőgépek hajtóművében.

Az üzemanyaggyártók többek között úgy érik el, hogy a SAF-ok megfeleljenek ezeknek az előírásoknak, hogy hagyományos sugárhajtómű-üzemanyaggal keverik őket - mondja. A keverés mértéke azonban igen eltérő. A legtöbb SAF-t 50:50 arányban kell keverni a Jet A-1-gyel. És bár van érdeklődés olyan SAF-ok iránt, amelyeket nem kell keverni, Pavlenko szerint még egyiket sem hagyták jóvá a kereskedelemben.

Rick Barraza, a Fulcrum BioEnergy alternatív üzemanyagokkal foglalkozó vállalat adminisztrációs alelnöke szerint a 100%-os SAF-üzemanyagokra vonatkozó szabványokat még nem is határozták meg, és valószínűleg 3-5 évbe telik, mire elkészülnek, írja Rick Barraza e-mailben. A SAF-ok előállításának három fő módja van: hidroprocesszált észterekből és zsírsavakból (HEFA), Fischer-Tropsch szintetikus paraffinos kerozinból (FT-SPK) és alkoholból sugárzó szintetikus paraffinos kerozinból (ATJ-SPK). Mindhárom hasonló, 50% körüli keverési szinten használható.

A HEFA üzemanyagok előállításához az ipari tudósok eltávolítják az oxigéneket a fel nem használt növényi olajok vagy hulladék zsírok, olajok és zsírok molekuláiból. Ezután a keverékeket hidrogénnel kezelik, hogy a sugárhajtómű-üzemanyaghoz megfelelő hosszúságú, általában 10 és 20 szénatom közötti éghető szénhidrogéneket kapjanak az ICCT szerint. Pavlenko szerint a Jet A és a Jet A-1 üzemanyagokkal összehasonlítva ezek az üzemanyagok a legköltséghatékonyabb SAF-technológia.

A Fischer-Tropsch-SPK előállításához a tudósok sokféle növényi és emberi hulladékot és maradékot oxidálnak, hogy szintézisgázt, H2és szén-monoxid keverékét állítsák elő. Katalizátor - általában vas, kobalt vagy ruténium - hozzáadása ehhez a gázhoz beindítja a Fischer-Tropsch-szintézist, amely szénhidrogéneket termel.

Az alkohol-jet-SPK forrásai olyan növények, mint a cukornád és a kukorica, növényi és mezőgazdasági hulladékok, valamint egyes esetekben ipari füstgázok. Általában a tudósok ezeket az alapanyagokat etanollá vagy izobutil-alkohollá alakítják át, majd az alkoholokat víz eltávolításával, hidrogénnel való kezeléssel és a rövid szénhidrogénláncú szénhidrogének hosszabb szénhidrogénláncúvá történő egyesítésével hosszú láncú kerozinná fejlesztik.

A repülés környezeti hatása

Bár nem akarok a média azon problémájának részese lenni, hogy egyszerűen lehangolja az olvasókat, akiknek nagyrészt nincs hatalmuk ezekre a kérdésekre, a szabályozóknak és a légitársaságoknak ismerniük kell a tényeket. A repülés az egyik legnagyobb hozzájárulója a szén-dioxid-kibocsátásnak. A repülőgépek kibocsátása 1999 óta minden évben 4,3%-kal nőtt, és várhatóan a világ szén-dioxid-kibocsátásának 25%-át teszi majd ki.

Mivel a repülőgépek környezeti hatása a figyelem középpontjába kerül, sok utas vonakodik a repüléstől. Svédországban ezt flygskamnak, azaz repülési szégyennek nevezik. A gyakran repülő utasokat felszólítják tevékenységük miatt, és rekordszámú ember választja a vonatot a repülőgép helyett. Az üvegházhatású gázok kibocsátása egy New York és London közötti oda-vissza útra repülő személy esetében megegyezik azzal, amennyire egy családi ház fűtése egy éven át tart.

Ahhoz, hogy ugyanannyi szennyezést megspóroljunk, mint amennyit ez az egyetlen repülőút okoz, az embernek nyolc évig minden háztartási tárgyat újra kellene hasznosítania, vagy két évig nem kellene húst ennie. De lehet, hogy a végét látjuk. A nulla károsanyag-kibocsátású repülőgépek hamarosan felválthatják a hagyományos üzemanyaggal működő repülőgépeket, hogy drasztikusan csökkentsék a légszennyezést.

Az elektromos repülőgépek jövője

A kriptók tömeges elterjedéséért folytatott "fegyverkezési versenyben" a vállalatok több százmilliós sportszponzorációs szerződéseket kötnek. A CAA aláírja Jenkins The Valet: Ez annak a jele, hogy Hollywood befogadja az NFT-ket? A HPE Sandy Ono a hipersebességgel történő betekintésről a növekedés előmozdítása és a marketing valuta értéke érdekében

A legreálisabb nulla károsanyag-kibocsátású repülőgépek elektromosak lesznek. A koncepció hasonló az elektromos autókhoz, de a levegőben. Ahelyett, hogy hagyományos üzemanyagot használnának a repülőgép meghajtásához, amely nagy mennyiségű szennyeződést bocsát ki, az elektromos repülőgépek nagyméretű akkumulátorokat használnak, amelyek feltölthetők, és erőteljes és tiszta repülést biztosítanak.

Az elektromos repülőgépek ideálisak az 1000 mérföldnél rövidebb utakra, amelyek a légi közlekedés összes kibocsátásának 40%-át teszik ki, de még mindig elég rövidek ahhoz, hogy ideális esetben egyetlen töltéssel lehessen utazni. Sokan az 1000 mérföld alatti utakra inkább autóval mennek, de az elektromos repülőgéppel való utazás további 4-8%-kal csökkentheti a kibocsátást.

Az USCIS bevándorlási politikája az L-1B kérelmek elutasításához vezet

Zéró kibocsátású repülőgépek működés közben

Az elektromos repülőgépeket már tesztelik világszerte. Tavaly nyáron a kétüléses e-Genius repülőgép több mint 20 000 láb magasra emelkedett a francia Alpokban, és óránként több mint 140 mérfölddel gyorsabb volt. A Stuttgarti Egyetem mérnökei által tervezett elektromos repülőgép egyetlen akkumulátortöltéssel 300 mérföldet repült. Amellett, hogy nem bocsátott ki károsanyag-kibocsátást, a repülés mindössze 3 dollárba került, és csak ötödannyi energiát szabadított fel, mint amennyit egy hagyományos, kétüléses, üzemanyaggal működő repülőgép használna ugyanezen távolság megtételéhez.

A zéró kibocsátású repülőgépek nem korlátozódnak a kutatókra és a startupokra. Az olyan légiközlekedési óriások, mint a Boeing, az Airbus és a Raytheon is kísérleteznek környezetbarát repülőgép-tervezéssel. A Boeing a SUGAR Volt repülőgépen dolgozik, amely a hibrid autókhoz hasonlóan villamos energiát és üzemanyagot is használ. Az ötlet 2006-ban született meg először, és a Boeing a NASA-val együttműködve 2040-re szeretne eredményeket felmutatni. Az Airbus az E-Fan X-et építi, egy akkumulátoros repülőgépet, amely a négy hagyományos hajtóművének egyikét egy elektromos motorral helyettesíti, amely 10 autó teljesítményével egyenértékű. Az E-Fan X várhatóan 2021-ben teljesíti első repülését, és az Airbus reményei szerint 20 éven belül ingázó repülőgépként használhatják majd.

Mikor láthatunk elektromos repülőgépeket?

Sok szakértő azt jósolja, hogy az elektromos repülőgépek 20 éven belül viszonylag mindennapossá válhatnak. Ezek azonban valószínűleg kis repülőgépek lesznek, amelyek körülbelül 100 utas befogadására alkalmasak, és főként regionális repülőterek között fognak repülni. A potenciál ezen a téren óriási: az előrejelzések szerint az elektromos repülőgépipar 2035-re több mint 22 milliárd dollárt fog elérni.

Azonban még számos akadályt kell leküzdeni, mielőtt elektromos repülőgépre pattanhatunk. A legnyilvánvalóbb az akkumulátorok teljesítménye. Bár a mai akkumulátorok hatékonynak tűnnek, nem elég erősek ahhoz, hogy egy kisgépnél nagyobb teljesítményű, csak rövid távolságokat repülő gépben használjuk őket. Az akkumulátoroknak kisebbnek és könnyebbnek kell lenniük, mielőtt kereskedelmi repülőgépeken is használhatók lennének. Az üzemanyag nagyon sűrű, és viszonylag kis helyen és súlyban sok energiát tartalmaz, amit az akkumulátoroknak meg kell tudniuk közelíteni vagy javítani kell.

A szabályozás szintén óriási kérdés. A Szövetségi Légügyi Hivatal még nem hagyta jóvá az elektromos repülőgépek utasszállítását. Ahhoz, hogy a nulla kibocsátású repülőgépek általánossá váljanak, az FAA-nak frissítenie kell az irányelveit, hogy azok ne csak a hagyományos üzemanyaggal működő repülőgépekre vonatkozzanak.

A zéró emissziós repülőgépek jelentik a repülés jövőjét. Mivel a légi közlekedésből származó szén-dioxid-kibocsátás tovább növekszik, és egyre több ügyfél aggódik a környezetre gyakorolt hatás miatt, az elektromos repülőgépek iránti igény csak fokozódni fog. A jövő az égen lehet, mielőtt még észbe kapnánk.