Egy Sheffield melletti üzleti park szélén álló épületben Ihab Ahmed kutató egy kis sugárhajtómű beindítására készül.

Az eredetileg egy kereskedelmi utasszállító repülőgép segédhajtóműveként használt hajtóművet a szomszédos laboratóriumban kifejlesztett új üzemanyagok tesztelésére használták.

A berendezés a Sheffieldi Egyetem Fenntartható Üzemanyagok Innovációs Központjának (SAF-IC) egyik központi eleme, egy olyan kutatási létesítmény, amelyet azért hoztak létre, hogy lehetővé tegye a szintetikus üzemanyagok kisléptékű előállítását és értékelését, mielőtt nagyüzemi termelésbe kezdenének.

A közeli vezérlőteremben lévő számítógépes képernyőkön Ihab nyomon követheti a motort, amint az lángcsóvával elindul, és beindul.

Az érzékelők valós időben tájékoztatják őt arról, hogy mit csinál a motor – és lehetővé teszik a kipufogógázok folyamatos elemzését.

A fenntartható üzemanyagok a fosszilis üzemanyagok szintetikus alternatívái, amelyek megújuló forrásokból készülnek.

Ezek közé tartozhatnak a hulladék étolajok, növényi zsírok és mezőgazdasági hulladékok, valamint a leválasztott szén-dioxid.

Az ilyen tüzelőanyagok elégetésének az az előnye, hogy nem növeli a légkör széndioxid-terhelését.

A kibocsátott szén csak nemrég került eltávolításra, vagy a növények, vagy kémiai folyamatok révén. Ezzel szemben a fosszilis tüzelőanyagok elégetése olyan szenet szabadít fel, amely évmilliók óta tárolódik a földben.

“Környezetvédelmi szempontból ez éjjel-nappal van” – magyarázza Ahmed úr.

“Elvileg a CO2-nek nettó nullának kell lennie, tehát nem kerül több szén-dioxid a légkörbe, de egy másik előny a dolgok nem CO2-mentes része.

“Például csökkenti a motorból kijövő részecskéket vagy füstöt, amelyek hatással lehetnek a tüdőre, valamint hozzájárulnak a kondenzcsíkok kialakulásához.”

A légiközlekedési ipar számára ez potenciálisan megváltoztathatja a helyzetet.

Az Airbus és a Boeing előrejelzései szerint a következő két évtizedben a globális repülőgépflotta várhatóan több mint kétszeresére nő, mivel az olyan országok, mint India és Kína középosztálya növekszik, és nő a légi közlekedés iránti kereslet.

Ugyanakkor a légitársaságokat képviselő Nemzetközi Légi Szállítási Szövetség tagjai kötelezettséget vállaltak arra, hogy 2050-re elérik a nettó nulla kibocsátást.

Némi nyereséget a régebbi repülőgépek újakra cserélésével lehet majd elérni. A legmodernebb repülőgépek 15-30%-kal üzemanyag-hatékonyabbak elődeiknél. Ahhoz azonban, hogy az iparág tovább bővüljön, sokkal többre lesz szükség.

Hosszabb távon az olyan új technológiák, mint a hidrogén és a villamosítás valószínűleg szerepet fognak játszani, legalábbis a rövidebb útvonalakon. De komoly kihívásokat kell leküzdeni.

A hidrogén például terjedelmes és nehezen tárolható nagy mennyiségben. Vagy erősen sűrített gázként, vagy nagyon hideg folyadékként kell tárolni. Ahhoz, hogy fenntartható legyen, “tiszta” módon, megújuló forrásokból kell előállítani – és a készletek jelenleg nagyon korlátozottak.

“Úgy gondoljuk, hogy technikailag 2035 és 2045 között piacra tudunk dobni egy kis hidrogén üzemanyagcellás repülőgépet” – mondja Arjen Meijer, a brazil Embraer repülőgépgyártó vezérigazgatója.

“De a kérdés, amire választ kell adni, az a következő: lesz-e elegendő hidrogén az ilyen repülőgépek ellátására? Ezeknek a dolgoknak össze kell jönniük. Nem történhetnek külön-külön.”

Az akkumulátorok mindeközben jelenleg nagyon nehezek a bennük lévő energiához képest. Ez alkalmatlanná teszi őket nagy repülőgépek meghajtására vagy nagy távolságok megtételére.

Ez azt jelenti, hogy a hidrogén és a hibrid, vagy teljesen elektromos repülőgépek még évekig váratnak magukra. Ezzel szemben a fenntartható repülőgép-üzemanyagok laboratóriumban előállíthatók úgy, hogy ugyanazokkal a tulajdonságokkal rendelkezzenek, mint a nyersolajból származó hagyományos üzemanyagok, így a mai repülőgépekben is használhatók.

Vannak korlátozások. A légitársaságoknak jelenleg a SAF és a hagyományos üzemanyag keverékét kell használniuk, a SAF összetevője nem haladhatja meg az 50%-ot.

A modern repülőgépek azonban képesek 100%-os SAF-t égetni. Egy tavalyi, külön jóváhagyott tesztrepülés során a Virgin Atlantic egy Boeing 787-est Londonból New Yorkba repült, kizárólag hulladékzsírokból és növényi cukrokból előállított üzemanyaggal.

“A technológiák már rendelkezésre állnak és tanúsítvánnyal rendelkeznek a repülőgépekben való használatra” – magyarázza Julie Kitcher, az Airbus fenntarthatósági vezetője.

“A fenntartható üzemanyagokkal kapcsolatos kihívás valójában abban áll, hogy ezeket a fenntartható üzemanyagokat nagy mennyiségben, az egész világon előállítsák, mivel ez egy globális iparág, megfizethető áron.”

És ez nagyon is egyértelműen a csapda. A SAF-készletek jelenleg minimálisak. Az európai szabályozó hatóság, az EASA szerint az EU-ban felhasznált üzemanyagnak mindössze 0,05%-át teszik ki. Emellett három-ötször annyiba kerül, mint a “hagyományos” repülőgép-üzemanyag.

A kormányok ezen változtatni akarnak. Az Egyesült Királyságban bevezettek egy “SAF mandátumot”, amely előírja, hogy a jövő évtől kezdve a szállított repülőgép-üzemanyag 2%-ának SAF-nek kell lennie, ami 2030-ra 10%-ra, 2040-re pedig 22%-ra emelkedik.

Az EU-ban is van egy hasonló mandátum, bár ez 2050-ig szól, amikor is a SAF-felhasználás 63%-os célértéket fog elérni. Az USA-ban nincsenek minimumkövetelmények, de támogatásokat nyújt a fenntartható üzemanyagok árának csökkentésére.

Ha azonban a SAF felhasználását növelni kívánjuk, akkor a termelést is drasztikusan fel kell gyorsítani.

A fenntartható üzemanyagok előállításának számos különböző módszere vagy útja van. Készíthetők biomasszából, például hulladék étolajból, energianövényekből, fából, mezőgazdasági maradékokból és akár emberi hulladékból is.

Vannak azonban aggályok, hogy ez nem fogja biztosítani az összes üzemanyagot, amelyre a piacnak végül szüksége lesz. Egyes alapanyagokat esetleg el kell kerülni, vagy a környezetkárosítás, például az erdőirtás megelőzése érdekében, vagy azért, hogy az élelmiszertermeléshez szükséges földterületeket ne fordítsák energiatermelésre.

Alternatív megoldás az úgynevezett “power to liquid” módszer alkalmazása, amelynek során a vizet és a szén-dioxidot lebontják, majd a keletkező szén és hidrogén egyesül, és folyékony üzemanyagot hoznak létre.

Ezzel potenciálisan korlátlan mennyiségű üzemanyagot lehetne előállítani, de ahhoz, hogy fenntartható legyen, nagy mennyiségű megújuló villamos energiára, valamint a szén-dioxid-leválasztás és -tárolás jelentős növelésére lenne szükség.

Jelenleg mindkét eljárás – a biomassza vagy a folyékonnyá alakított energia felhasználása – nagyon drága. Ennek eredményeképpen a légiközlekedési ipar intézkedéseket követel a termelés növelésére és az áraknak a méretgazdaságosság révén történő csökkentésére.

A környezetvédők azonban megkérdőjelezik, hogy ez valóban megvalósítható-e.

“Vannak jó SAF-ok és vannak rossz SAF-ok, de a brutális igazság az, hogy jelenleg egyikből sincs túl sok” – mondja Matt Finch, a Transport & Environment kampánycsoport brit vezetője.

“Ezzel szemben jelenleg több ezer új repülőgépet rendelnek a légitársaságok, és ezek mindegyike legalább 20 évig fosszilis tüzelőanyagokat fog égetni.

“A tettek hangosabban beszélnek, mint a szavak, és egyértelmű, hogy a légiközlekedési ágazat nem tervezi, hogy leszoktatja magát a szennyezés függőségéről.”

Ennek ellenére a közelmúltbeli Farnborough Airshow-n több jelentős bejelentés is elhangzott a SAF-hez kapcsolódóan.

Egy többek között az Airbus, az AirFrance-KLM, az Associated Energy Group, a BNP Paribas és a Qantas által alkotott konzorcium bejelentette, hogy 200 millió dollárt (151 millió font) kíván befektetni egy új alapba, amely “technológiailag érett SAF-gyártó projektekbe fektet be, például hulladékalapú alapanyagok felhasználásával”.

Eközben a Boeing közölte, hogy partnerséget hozott létre a Clear Sky befektetési társasággal a SAF előállítására szolgáló módszer népszerűsítésére. amelyet a brit Firefly vállalat fejlesztett ki..

A módszer lényege, hogy emberi hulladékot vesznek, és hő és nagy nyomás segítségével olyan anyaggá alakítják, amelyből aztán SAF-t lehet készíteni.

Más szóval, lehetővé teszi, hogy a repülőgépeket kakival működtessék.