Napędzanie przyszłości lotnictwa
Dekarbonizacja transportu lotniczego to trudne zadanie, ale jest ona niezbędna, jeśli chcemy myśleć o osiągnięciu ambitnych celów UE dotyczących redukcji emisji. Kluczem do rozwiązania tego problemu jest opracowanie zrównoważonych paliw lotniczych wytwarzanych ze zużytego oleju jadalnego, odpadów leśnych, odpadków z gospodarstw domowych, szybko rosnących, wysokoenergetycznych upraw i innych zrównoważonych źródeł. Koordynator projektu JETSCREEN Bastian Rauch z Niemieckiego Centrum Lotnictwa i Kosmonautyki wyjaśnia: „Skupiamy się przede wszystkim na zmniejszeniu emisji CO2 i innych gazów, ponieważ w branży lotniczej to one właśnie mają największy wpływ na klimat. Zrównoważone paliwa lotnicze stanowiłyby skuteczny sposób jego ograniczenia i przyczyniłyby się do lokalnej poprawy jakości powietrza”. Ceny zrównoważonych paliw lotniczych w porównaniu z cenami ich zwykłych odpowiedników są jednak wysokie, ponadto zapas zrównoważonych surowców nadających się do produkcji paliw też jest ograniczony, więc zapewnienie bezpieczeństwa produkcji takich paliw wymaga przeprowadzenia szczegółowej i kosztownej oceny. Celem zespołu projektu JETSCREEN było opracowanie narzędzi, które stanowiłyby wsparcie dla szybkiego i taniego zatwierdzania nowych paliw produkowanych z różnych surowców. Pomogłyby one pchnąć ten sektor w stronę większego zrównoważenia. Rauch zauważa: „Obecnie największe nakłady czasu i kosztów pochłaniają procesy międzynarodowej standaryzacji nowych paliw”.
W stronę większego zrównoważenia
Prace nad projektem rozpoczęto od dogłębnego zrozumienia fizyki i chemii kryjących się za zachowaniem paliwa. Zbadano i oceniono wpływ różnych paliw na systemy lotnicze i silniki odrzutowe. Efekty tych zmagań doprowadziły do opracowania zaawansowanych narzędzi projektowych, które pozwoliły dobrze opisać zachowanie paliwa i umożliwiły opracowanie platformy do dokładnej analizy paliw. Systematycznie gromadzono dane techniczne, które mogły pomóc we wskazaniu wszystkich źródeł ryzyka i korzyści związanych z korzystaniem ze zrównoważonych paliw lotniczych. Rauch stwierdza: „Opracowaliśmy rozległy zestaw narzędzi do modelowania, które pozwolą przewidywać zachowanie paliwa wyłącznie na podstawie jego składu. Będzie można z nich korzystać do prowadzenia szybkich testów oraz oceny nowych kandydatów na paliwa. Będą też stanowić wsparcie dla projektantów pracujących nad samolotami i silnikami odrzutowymi optymalizowanymi pod kątem paliwa”.
Paliwowe innowacje
Podczas trwania projektu JETSCREEN pięciu producentom innowacyjnych paliw lotniczych zapewniono usługi w zakresie wczesnego sprawdzania paliw. Dzięki takiemu opiniowaniu zdołano w zaledwie kilka miesięcy znacznie poprawić jakość nawet tych paliw, które początkowo nie spełniały wymogów przemysłu lotniczego, dzięki czemu stały się one poważnymi kandydatami do pozycji zrównoważonych paliw lotniczych. Rauch jest przekonany, że narzędzia do wczesnego sprawdzania powstałe w trakcie trwania projektu przyczynią się do ułatwienia procesu powstawania i akceptacji nowych ścieżek produkcji zrównoważonych paliw lotniczych. Konsorcjum zebrane wokół projektu JETSCREEN nawiązało bliską współpracę z Amerykańskim Narodowym Programem Spalania Paliw Odrzutowych (ang. United States National Jet Fuel Combustion Program, NJFCP) w celu opracowania ujednoliconego podejścia do prowadzenia wstępnego sprawdzania paliw w celu zapewnienia wsparcia dla innowacyjnych inicjatyw w zakresie badań i rozwoju. Rauch dodaje: „Opracowana metodologia może być wykorzystana przed formalną oceną jakości paliwa. Dzięki temu producenci będą mogli liczyć na szybkie i trafne opinie dotyczące zgodności ich produktów z wymaganiami i możliwości w zakresie jej poprawy w przypadku kandydatów na paliwa. Zmniejszenie ryzyka na tym wczesnym i krytycznym stadium prac powinno zachęcić przemysł do inwestycji w poszukiwanie innowacyjnych technologii produkcji paliw”. Projekt JETSCREEN pozwolił dowieść, że paliwo bez związków aromatycznych – węglowodorów dodawanych w celu podniesienia osiągów – może zmniejszyć emisję cząstek nielotnych o nawet 80 %. Gdyby zmieniono specyfikacje na dopuszczające takie paliwa, przełożyłoby się to na natychmiastową poprawę jakości powietrza i znacznie zmniejszyłoby wpływ lotnictwa na klimat w aspekcie czynników niezwiązanych z emisją CO2. Zespół Raucha opracował także nowe doświadczenia pozwalające badać jakość paliw ze zmniejszoną zawartością związków aromatycznych. Uczony mówi: „Pomoże to nam zrozumieć wpływ takich paliw na pozostające obecnie w użyciu maszyny, a także umożliwi projektowanie w przyszłości samolotów zoptymalizowanych pod kątem spalania paliw zrównoważonych”.
Słowa kluczowe
JETSCREEN, paliwo, zrównoważone paliwo lotnicze, zrównoważone, lotnictwo, samolot, CO2, emisja, klimat, transport, związki aromatyczne
