Groen vliegen met uitsluitend duurzame brandstof lijkt te gaan lukken

De eerste bevindingen van een wereldwijd eerste onderzoek naar het effect van 100 procent duurzame vliegtuigbrandstof (SAF) op beide motoren van een commercieel vliegtuig hebben veelbelovende eerste resultaten opgeleverd, schrijft de universiteit van Manchester in een persbericht.

Bij het onderzoek ECLIF3 zijn Airbus, Rolls-Royce, het Duitse onderzoekscentrum DLR, en SAF-producent Neste betrokken. Daarbij is voor de eerste keer uitsluitend SAF gebruikt als brandstof op de beide motoren van een een Airbus A350-vliegtuig dat wordt aangedreven door Rolls-Royce Trent XWB-motoren.

Het interdisciplinaire team, waarin ook onderzoekers van de National Research Council of Canada en de Universiteit van Manchester zijn opgenomen, wil de resultaten eind volgend jaar publiceren in wetenschappelijke tijdschriften. Airbus en Rolls-Royce zijn hard aan het werk om ervoor te zorgen dat de luchtvaartsector klaar is voor het grootschalige gebruik van SAF. Dat moet de luchtvaartsector koolstofvrij te maken. Vliegtuigen mogen momenteel slechts vliegen op een mengsel van 50 procent SAF en 50 procent conventionele vliegtuigbrandstof.

Minder uitstoot

De beide bedrijven steunen het streven naar certificering van 100 procent SAF-gebruik. In april heeft de A350 drie vluchten boven de Middellandse Zee uitgevoerd. Het toestel werd gevolgd door een Falcon-chaser-vliegtuig van DLR. Deze vergeleek de emissies tijdens de vlucht van zowel kerosine, als de duurzame HEFA-brandstof (hydro-processed esters and fatty acids, met waterstof behandelde esters en vetzuren) van Neste. Het team voerde ook conformiteitstests uit met 100 procent SAF. Er deden zich geen operationele problemen voor. Deze maand werden de emissietests tijdens de vlucht hervat met 100 procent SAF en een HEFA/Jet A-1-brandstofmengsel, terwijl ook emissietests op de grond werden uitgevoerd om de voordelen van SAF voor de plaatselijke luchtkwaliteit te kwantificeren.

Het onderzoeksteam kwam tot de bevinding dat SAF bij alle geteste motorbedrijfsomstandigheden minder deeltjes uitstoot dan conventionele kerosine, wat wijst op het potentieel voor verminderde klimaatgevolgen en verbetering van de luchtkwaliteit rond luchthavens. Bovendien heeft SAF een lagere dichtheid maar een hogere energie-inhoud per kilogram brandstof in vergelijking met conventionele kerosine. Dat levert een aantal voordelen op voor de brandstofefficiëntie van vliegtuigen door een lager brandstofverbruik en minder brandstofmassa aan boord om dezelfde missie te bereiken. De gedetailleerde analyse door het team is nog aan de gang.

Reële omstandigheden

“Motoren en brandstofsystemen kunnen op de grond worden getest. Maar de enige manier om de volledige reeks emissiegegevens te verzamelen die nodig is om dit programma tot een succes te maken, is door met een vliegtuig te vliegen in reële omstandigheden”, aldus Steven Le Moing, New Energy Programme Manager bij Airbus. “Het testen van de A350 tijdens de vlucht biedt het voordeel dat directe en indirecte motoremissies kunnen worden gekarakteriseerd, inclusief deeltjes van achter een vliegtuig op grote hoogte.”

Simon Burr, Rolls-Royce Director of Product Development and Technology, Civil Aerospace, zei: “Dit onderzoek is een aanvulling op de tests die we al op onze motoren hebben uitgevoerd, zowel op de grond als in de lucht, waarbij geen technische belemmeringen zijn gevonden om onze motoren op 100 procent SAF te laten draaien. Als we de langeafstandsvluchten echt koolstofvrij willen maken, dan is 100 procent SAF een cruciaal element en we zijn vastbesloten om de certificering ervan voor gebruik te ondersteunen.”

Lagere koolstofvoetafdruk

Het DLR-vliegtuig is uitgerust met meerdere sondes om emissies op kruissnelheid te meten tot op een afstand van slechts 100 meter van de A350 en deze in wetenschappelijke instrumentatie te voeren voor analyse. “Er is aangetoond dat SAF gedurende zijn levenscyclus een aanzienlijk lagere koolstofvoetafdruk heeft dan conventionele vliegtuigbrandstof en nu zien we dat het ook voordelig is bij het verminderen van niet-CO2-effecten,” zei Markus Fischer, DLR’s Divisional Board Member for Aeronautics.

“Tests zoals deze blijven ons begrip van 100 procent SAF, het gebruik ervan tijdens de vlucht en de mogelijke positieve effecten op de klimaatverandering ontwikkelen. We kijken uit naar het bestuderen van de gegevens van de tweede reeks ECLIF3-vluchten, die eerder deze maand opnieuw van start ging met een eerste achtervolgingsvlucht boven de Middellandse Zee.”

In 2015 voerde DLR de ECLIF1-campagne uit, waarbij alternatieve brandstoffen werden onderzocht met zijn Falcon en A320 ATRA-onderzoeksvliegtuigen. Deze onderzoeken werden in 2018 voortgezet met de ECLIF2-campagne, waarbij de A320 ATRA vloog met een mengsel van standaard jet fuel en tot 50 procent HEFA. Dit onderzoek toonde de gunstige emissieprestaties aan van brandstofmengsels tot 50 procent SAF en maakte de weg vrij voor de 100 procent SAF-testvluchten voor ECLIF3.

Ook interessant: Vliegen met een schoon geweten: Pioniers op zoek naar geld en allianties voor elektrische luchtvaart