Transport lotniczy dąży do ograniczenia szkodliwego wpływu na środowisko naturalne. Znaczne oczekiwania wiąże się z zastąpieniem nafty lotniczej biopaliwami.

Podczas zakończonej niedawno Sesji Zgromadzenia ICAO dowiedzieliśmy się, że Lotnictwo ograniczy emisje CO2. Gwarancją osiągnięcia celu ma być System Równoważenia i Redukcji Emisji Dwutlenku Węgla w Lotnictwie Międzynarodowym, w skrócie CORSIA. Jednakże fizycznie ograniczenie emisji będzie pochodzić z innowacji technologicznych i operacyjnych, pozwalających ograniczyć zużycie paliwa i emisję szkodliwych gazów do atmosfery. Historyczny lot Solar Impulse 2 pokazał światu, że przyszłość należy do samolotów napędzanych prądem elektrycznym, ale jest to przyszłość niezwykle odległa. Znacznie szybciej możemy się spodziewać statków powietrznych, które będą zasilane paliwami ekologicznymi.

Biopaliwa są to paliwa otrzymane z substancji organicznych np. roślin lub alg. Do najważniejszych cech zrównoważonych biopaliw należą: spełnienie lub przekroczenie norm paliwa do silników odrzutowych, istotnie niższa emisja dwutlenku węgla podczas cyklu życia w porównaniu do paliw kopalnych, oraz co najważniejsze, nieprzyczynianie się do zmian lokalizacji upraw roślin alimentacyjnych oraz niezagrażanie zasobom wodnym.

Do produkcji biopaliw lotniczych najczęściej wykorzystuje się soliród (Salicornia bigelovii), jatrofę przeczyszczającą (Jatropha curcas), lnicznik siewny (Camelina sativa). Soliród jest słonolubnym sukulentem, który może być nawożony np. odpadami z upraw alg morskich, przez co możliwe stanie się ograniczenie negatywnego wpływu tych upraw na środowisko. Także jatrofa jest przystosowana do życia w niekorzystnych warunkach - ma ona niewielkie wymagania glebowe oraz jest w stanie przetrwać długie okresy suszy, dzięki czemu może ona być uprawiana na obszarach obecnie niezagospodarowanych. Dzięki temu możliwa będzie rekultywacja tych terenów oraz zatrzymanie procesu ich pustynnienia. Z kolei lnicznik, w Polsce często nazywany rydzem, występuje w klimacie umiarkowanym m.in. w Europie Środkowej, Finlandii i USA. Oprócz tych roślin prowadzone są badania nad możliwością wykorzystania alg i celulozy, jednakże w przypadku obu tych substancji trwają prace nad udoskonaleniem procesu otrzymywania z nich paliw. Innymi dość ciekawymi substancjami, których używa się do produkcji biopaliw jest zużyty olej do smażenia, który odbiera się z punktów gastronomicznych lub tłuszcz zwierzęcy, pochodzący jako odpad z ubojni zwierząt. Postęp technologiczny pozwolił na opracowanie metody przetwarzania odpadów komunalnych, drzewnych i rolnych na biopaliwo.

Jednym z przewoźników, którzy zainwestowali w technologię wytwarzania biopaliw jest United (UAL  ). W 2015 r. nabył on wart 30 milionów dolarów pakiet akcji w firmie Fulcrum BioEnergy. Specjalizuje się ona w produkcji biopaliwa lotniczego z odpadów komunalnych. Fulcrum ma zlokalizować swoje zakłady produkcyjne w pobliżu pięciu głównych hubów linii. Tym samym stanie się on jej głównym dostawcą paliwa - docelowo ma to być aż 90 milionów galonów.

Fulcrum BioEnergy do produkcji paliwa stosować będzie procesy termochemiczne. W pierwszej kolejności posortowane śmieci zostaną zgazyfikowane poprzez spalenie w bardzo wysokiej temperaturze. Powstały w ten sposób gaz zostanie następnie oczyszczony i dzięki zastosowaniu procesu Fischera-Tropscha zamieniony w paliwo lotnicze lub olej napędowy. Odpady będą pochodzić od firm oczyszczających miasta. Pierwszy planowany zakład, który ma powstać w stanie Nevada w pobliżu mega fabryki akumulatorów Tesli (TSLA  ) będzie kupował śmieci od Waste Management Nevada, spółki zarządzającej odpadami w tym stanie. Kiedy osiągnie ona pełną zdolność operacyjną, będzie mogła przerabiać nawet 200 000 ton odpadów, które w innym razie trafiłyby na wysypisko.

Decyzja United o objęciu udziałów w Fulcrum BioEnergy przyszła w bardzo ważnym momencie. Mianowicie w 2015 r., kiedy dołek zaliczały ceny ropy naftowej, zainteresowanie biopaliwami zmalało prawie do zera, a koszty projekty przekroczyły początkowe założenia. W sytuacji, kiedy obserwuje się powolny wzrost cen ropy, przewoźnik ten może cieszyć się pierwszeństwem w dostępie do tej innowacyjnej technologii. Dzięki temu możliwe będzie, przynajmniej częściowe, uniezależnienie się od wahających się cen ropy naftowej.

Oprócz United Airlines, w projekt ten zainwestowali śmieciowy gigant Waste Management Nevada oraz pochodzące z Hong Kongu linie Cathay Pacific. Co bardzo ważne, otrzymał on także wsparcie Federalnego Departamentu Rolnictwa w postaci gwarancji kredytu wartego 105 milionów dolarów udzielonego przez Bank of America (BAC  ). Wysokość kredytu stanowi niemal połowę kosztów budowy pierwszej fabryki tj. 266 milionów dolarów.

Jak poinformował brytyjski przewoźnik Virgin Atlantic zaledwie kilka dni przed początkiem Sesji Zgromadzenia, jego partner technologiczny wytworzył pierwszą testową partię nowego rodzaju biopaliwa. Współpraca linii sir Richarda Bransona z LanzaTech sięga 2011 r. Ten kalifornijski start-up wychwytuje emisje wytwarzane przez huty stali, a następnie przerabia je na etanol. We wrześniu tego roku z wyłapanych spalin pewnej chińskiej huty wyprodukowano 1 500 galonów paliwa lotniczego. Teraz we współpracy z Boeingiem zostanie ono przetestowane w silnikach odrzutowych. Jeżeli wszystko potoczy się pomyślnie, to pierwszy komercyjny lot napędzany tym biopaliwem odbędzie się w 2017 r.

Technologia zastosowana przez LanzaTech może pozwolić na ponowne wykorzystanie 1/3 wszystkich emisji wytwarzanych w przemyśle hutniczym. Spalanie paliwa powstałego z wyemitowanego dwutlenku węgla pozwala nam zaoszczędzić zasoby znajdujące się jeszcze pod ziemią. LanzaTech szacuje, że systemy wychwytujące emisje można by zainstalować na ok. 65% hut na świecie, dzięki możliwe byłoby wyprodukowanie nawet 15 miliardów biopaliwa rocznie. Wielkość ta odpowiada 19% rocznego zapotrzebowania na kerozynę w lotnictwie.

Zlokalizowany w Nowym Jorku przewoźnik JetBlue (JBLU  ) podpisał niedawno umowę z firmą SG Preston na dostawę biopaliwa lotniczego. Umowa zakłada, że dostawy rozpoczną się w 2019 r. i będą trwały 10 lat. Rocznie JetBlue odbierać będzie 33 miliony galonów paliwa, które będzie mieszanką biopaliwa (30%) i tradycyjnej nafty lotniczej (70%). Ma to pozwolić na co najmniej 50% redukcję emisji CO2 w przeliczeniu na jeden galon. Jest to element projektu, mającego na celu zaopatrzenie nowojorskiej bazy JetBlue w biopaliwa. Planowane dostawy będą pokrywały ok. 20% zapotrzebowania samolotów przewoźnika operujących z Nowego Jorku.

Samolot linii British Airways na lotnisku Heathrow w Londynie.
Samolot linii British Airways na lotnisku Heathrow w Londynie.

Wspomnianego wcześniej wsparcia ze strony rządu zabrakło w przypadku przedsięwzięcia, w które zaangażował się British Airways. W 2011 r. wspólnie z amerykańską firmą Solena Fuels zainicjował on projekt Green Sky, który był niemal identyczny do tego prowadzonego przez Fulcrum Energy. W dawnej rafinerii w brytyjskim Thurrock miała powstać instalacja przerabiająca odpady komunalne w paliwo. Roczna produkcja, 16 milionów galonów, miała dwukrotnie przekroczyć zapotrzebowanie na kerozynę samolotów British Airways z lotniska Londyn City. Kontrakt miał opiewać na 10 lat i był wart 340 milionów funtów. Jednakże w styczniu 2016 r. przewoźnik zawiesił projekt. Decyzję tę tłumaczy niskimi cenami paliwa, brakiem wsparcia ze strony rządu i zamieszaniem wśród akcjonariuszy. W październiku 2015 r. Solena Fuel złożyła wniosek o ogłoszenie upadłości.

British Airways, podobnie jak organizacje zajmujące się promocją zielonego transportu krytykują rząd Wielkiej Brytanii ze dyskryminację lotnictwa względem pozostałych środków transportu. Przewoźnik chciał, aby transport lotniczy został włączony do systemu obowiązującego w transporcie drogowym, który obliguje przewoźników do wykorzystywania co najmniej 5% biopaliw. W ten sposób stworzony zostałby popyt na te paliwa, a opłacalność projektu nie byłaby uzależniona od cen ropy na rynku. W ten sposób Wielka Brytania straci dystans do innych państw, które wspierają rozwój nowych technologii paliwowych w lotnictwie.

Współpraca linii lotniczej z producentem biopaliwa w zakresie fizycznej dostawy paliwa wiąże się z komplikacjami organizacyjnymi. Zamiast regularnego dostawcy paliwa na lotnisku, na płytę postojową będzie musiał wjechać oddzielny samochód-cysterna z biopaliwem. Dlatego we wszystkich opisanych przykładach, linie przewidują tankowanie biopaliw jedynie w swoich hubach. Dzięki większej skali proces ten powinien być uproszczony. Oznacza to, że samoloty te będą napędzane biopaliwem jedynie podczas rejsu z portu macierzystego, a w drodze powrotnej będą spalać paliwo Jet A-1.

Aby wyjść naprzeciw temu problemowi, Air BP - dywizja koncernu BP (BP  ) i jeden z największych na świecie dostawców paliwa lotniczego na świecie we współpracy z operatorem norweskich portów lotniczych Avinor, na lotnisku w Oslo wprowadził biopaliwo do stałej oferty od 22 stycznia 2016 r.. Jest to pierwszy taki port lotniczy na świecie, gdzie biopaliwo jest na równi z konwencjonalnym paliwem lotniczym. Biopaliwo pochodzi z fińskiej rafinerii należącej do Neste Oils, a za organizację całego łańcucha dostaw odpowiada firma SkyNRG. Ta holenderska firma jest odpowiedzialna za dostawy lnicznika (kameliny) z Hiszpanii do Finlandii, a następnie gotowego surowca do Oslo. Aby uczynić łańcuch dostaw bardziej ekologicznym, SkyNRG analizuje możliwości wykorzystywania surowców pochodzących z Norwegii. Pierwszymi liniami, które zatankowały biopaliwo były Lufthansa, SAS i KLM. Na przyszły rok planowane jest wprowadzenie paliwa powstałego z zużytego oleju do smażenia do oferty w porcie lotniczym Schiphol w Amsterdamie.

Wykorzystanie biopaliw w lotnictwie jest jak dotąd raczej ciekawostką i elementem intensywnych testów. Różne kreatywne pomysły naukowców, jak np. produkcja paliwa z odpadów lub gazów emitowanych przez huty, daje nadzieję na zieloną przyszłość transportu. Jeśli tylko pokonana zostanie technologiczna dolina śmierci między opracowaniem technologii a wprowadzeniem jej na masową skalę, to z ciekawostki stanie się ono codziennością.

Źródła:

https://www.theguardian.com/environment/2016/jan/06/ba-blames-uk-government-for-scrapping-of-340m-green-fuels-project

http://www.virgin-atlantic.com/gb/en/footer/media-centre/press-releases/lanzatech-and-virginatlantic-low-carbo-fuel-breakthrough/_jcr_content.html

http://fortune.com/2015/06/30/united-trash-to-jet-fuel/

http://www.aiche.org/chenected/2016/01/norways-oslo-airport-now-offers-jet-biofuel-all-airlines

http://www.businesswire.com/news/home/20160919006273/en/