Vad gör flygbranschen för att minska sina koldioxidutsläpp?

Efterfrågan på flygresor fortsätter att öka, vilket gör flygbranschen till en av världens snabbast växande branscher. Om koldioxidutsläppen från flyget fortsätter att öka i nuvarande takt förväntas branschen bli en av de största utsläppskällorna under de kommande decennierna. Det finns därför ett akut behov av att minska koldioxidutsläppen från flyget. Detta är något som flygbolag, regeringar och tillverkare är väl medvetna om. År 2021 antog medlemsflygbolagen i International Air Transport Association en resolution om att uppnå nettonollutsläpp av koldioxid senast 2050. I juli i år presenterade den brittiska regeringen sin plan, ”Jet Zero”, för att uppnå nettonollutsläpp från den brittiska flygsektorn senast 2050. Tillverkarna fortsätter att göra betydande investeringar i lösningar för att minska koldioxidutsläppen, bland annat elektrisk framdrivning, vätgasdrift och hållbara flygbränslen. I den här artikeln diskuteras var och en av dessa tre lösningar mer ingående.

Elektrisk framdrivning

Det finns idag prototyper på eldrivna flygplan, och dessa utvecklas för närvarande av ett antal nystartade företag och små och medelstora företag, samt undersöks av bland annat Airbus och Rolls-Royce. Ett eldrivet flygplan består vanligtvis av en eller flera propellrar eller rotorer som drivs av en eller flera elmotorer, vilka i sin tur drivs av ett eller flera batterier eller vätgasbränsleceller. Detta innebär noll utsläpp från ”avgasröret”; för att vara helt koldioxidneutralt är ett eldrivet flygplan dock beroende av förnybar eller koldioxidneutral energi för att producera den el som används för att ladda batterierna eller den vätgas som används för att försörja bränslecellerna. Elflygplan har också begränsningar som liknar dem hos elbilar; räckvidden begränsas av batteriets eller bränslecellens lagringskapacitet och laddningstiden, i fallet med batteridrivna flygplan, vilket innebär att omloppstiden för flygningen är betydligt längre än för flygplan som drivs med konventionellt flygbränsle. Vikten är också en betydligt viktigare faktor för ett flygplan än för en bil, eftersom större vikt innebär att flygplanet måste generera mer lyftkraft med hjälp av sina vingar eller rotorer. Storleken på ett eldrivet flygplans batteri kan därför inte enkelt ökas utan att det påverkar flygplanets konstruktion som helhet. Av dessa skäl är det troligt att eldrivna flygplan kommer att begränsas till kortdistanspassagerarflygningar, till exempel för att fungera som ”flygtaxi” mellan olika destinationer i städer. Med detta sagt är eldrivna flygplan faktiskt väl lämpade för detta ändamål, eftersom de inte bidrar till lokal luftförorening eller buller. Rolls-Royce förutspår att eldrivna stadsflygplan kommer att lyfta i mitten av 2020-talet.

Väte

Förutom att användas för att generera el i en bränslecell kan väte även användas som bränsle i förbränningsmotorer. Vid förbränning avger väte inga koldioxidutsläpp, och befintliga gasturbinmotorer kan anpassas för att drivas med väte. Vätets gravimetriska energitäthet är ungefär tre gånger så hög som hos konventionellt flygbränsle, vilket gör det till ett idealiskt alternativ för långdistans- och fraktflygningar; dock är den volymetriska energitätheten, det vill säga energimängden per massenhet väte, låg. Detta innebär att det krävs stora tankar för att lagra vätgas i ett flygplan och att bränslets vikt är betydande. Detta är inte idealiskt, eftersom både storlek och vikt är begränsade resurser i ett flygplan. Dessutom måste den energi som används för att producera vätgas vara förnybar eller i sig koldioxidneutral för att bränslet ska vara koldioxidneutralt. Väte är dessutom dyrt, kräver specialiserad infrastruktur för transport och är svårt att lagra. Trots dessa utmaningar satsar Airbus kraftigt på väte, med målet att senast 2035utveckla världens första utsläppsfria kommersiella flygplan med väteframdrivning.

Hållbara flygbränslen (SAF)

Den kanske mest lovande lösningen på kort sikt är så kallade SAF:er. Dessa bränslen kan användas i dagens gasturbindrivna flygmotorer utan några modifieringar och har potential att vara helt koldioxidneutrala. SAF:er kan delas in i två huvudkategorier: biobränslen och syntetiska bränslen. Biobränslen tillverkas av återvunnet avfall, såsom använd matolja, industriavfall samt restprodukter från jord- och skogsbruk. Syntetiska bränslen framställs genom elektrokemiska reaktioner mellan vatten och koldioxid som fångats upp från atmosfären. När det gäller syntetiska bränslen gäller att om den energi som används för att producera bränslet är förnybar eller koldioxidneutral, och mängden koldioxid som släpps ut i atmosfären vid förbränningen är lika stor som den mängd koldioxid som fångats upp för att producera bränslet, då är det syntetiska bränslet helt koldioxidneutralt. En annan fördel med SAF är att de kan blandas med konventionellt flygbränsle för att åtminstone delvis minska de totala koldioxidutsläppen. I USA är till exempel flygbränslen som består av upp till 50 % SAF för närvarande godkända för användning. De utmaningar som för närvarande står i vägen för en utbredd användning av SAF inkluderar de stränga godkännandeprocesser som flygbränslen är föremål för, samt kostnad och tillgång. SAF är för närvarande för dyra för att vara kommersiellt lönsamma i stor skala och det finns för närvarande endast ett fåtal tillverkare som producerar SAF. Det begränsade utbudet efterfrågas även av landtransportsektorn, vilket ytterligare begränsar den mängd SAF som är tillgänglig för flygsektorn.

Framtidsutsikter

Det finns ingen perfekt lösning för att minska koldioxidutsläppen inom flygindustrin, och en minskning av koldioxidutsläppen kommer sannolikt att uppnås genom en kombination av de lösningar som diskuterats ovan. Eldrift är begränsad till kortdistansflygningar med passagerare. Funktionella vätgasdrivna flygplan ligger fortfarande en bit bort. Hållbara flygbränslen (SAF) utgör en lovande omedelbar lösning, förutsatt att frågorna kring regelverk och försörjning kan lösas. På kort sikt kan vi också komma att se hybridlösningar, till exempel genom att använda vätgas- eller eldrift i kombination med gasturbinmotorer som drivs med konventionellt flygbränsle. Hur som helst, med 2050-målen i en inte alltför avlägsen framtid, kommer vi sannolikt att få se många spännande innovationer inom flygindustrin för att ta itu med problemet med att minska koldioxidutsläppen.

Om du vill diskutera någon av de frågor som tas upp i den här artikeln är du välkommen att kontakta författareneller din vanliga advokat hos Barker Brettell.