Tulevaisuuden laboratoriosta: päästötön lento
Uusiutuva lentopolttoaine (SAF) on tällä hetkellä paras toivo hiilidioksidipäästöjen ja muiden kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseksi merkittävästi ilmailualalla. Kaikki voivat tukea tätä lupaavaa tekniikkaa varaa ja lunasta -menetelmän avulla.
Uusiutuva lentopolttoaine (SAF) on yleinen termi ilmastoystävälliselle lentopetrolille, jota voidaan yleisesti käyttää nykyisten lentokoneiden voimanlähteenä suorituskyvystä tinkimättä. Uusiutuvien lentopolttoaineiden avulla on mahdollista vähentää lentokoneen käytöstä aiheutuvat kasvihuonekaasujen nettopäästöt käytännössä nollaan. Tehokkuustoimenpiteiden ohella tämä tekee uusiutuvasta lentopolttoaineesta yhden ilmailualan keskeisistä teknologioista, joilla pyritään saavuttamaan kaukolentojen nettonollapäästötavoite. Vaikka tavoite on vielä kaukainen, SAF on jo käytössä joillakin reiteillä ja alan tutkimus- ja kehitystoimintaa edistetään kovalla paineella.
Uusiutuvasta lentopolttoaineesta tekee pohjimmiltaan ilmastoystävällisen se, että polttoaineen tuotantoprosessissa voidaan hyvittää väistämättömät kasvihuonekaasupäästöt, joita aiheutuu polttoaineen polttamisesta suihkumoottoreissa. SAF valmistetaan käyttämällä synteettisiä tai kasvipohjaisia materiaaleja, jotka ovat poistaneet hiilidioksidia ilmakehästä itse keinotekoisten tai biologisten prosessien avulla. Tällä tavalla jo poistettu hiilidioksidin määrä vähentää kasvihuonekaasupäästöjä verrattuna tavanomaisen fossiilisen kerosiinin käyttöön. Tämä muodostaa niin sanotun suljetun hiilikierron.
Nykyiset ja tulevat hiilidioksidisäästöt määräytyvät monien teknisten näkökohtien perusteella. Teknisistä syistä johtuen suurinta osaa tällä hetkellä hyväksytyistä uusiutuvista lentopolttoaineista saa sekoittaa enintään 50 prosenttia tavanomaiseen kerosiiniin. Tämä puolittaa lentokoneen mahdolliset kasvihuonekaasusäästöt. Käynnissä on tutkimushankkeita ja testejä, joilla pyritään luomaan parempia sekoitussuhteita, jotta uusiutuvan lentopolttoaineen osuus olisi suurempi lähivuosina.
Polttoainetta jätteistä
Nykyään yleisimmin käytetyt uusiutuvat lentopolttoaineet perustuvat kasviöljyihin, jätteisiin ja lipideihin, jotka muunnetaan hiilivedyiksi katalyyttisellä reaktiolla lisäämällä vetyä. Valmistuksen ja perusainesosien osalta nämä hydroprosessoidut esterit ja rasvahapot (HEFA) ovat samanlaisia kuin hydratut kasviöljyt (HVO), joita voidaan käyttää biodieselinä kuorma-autoissa ja vetureissa. Kestävän kehityksen kannalta merkityksellistä on noudattaa mahdollisimman tarkasti kehittyneitä biopolttoaineita koskevia vaatimuksia, jotka on vahvistettu Euroopan unionin uusiutuvia energialähteitä koskevassa direktiivissä (RED II). Tämä tarkoittaa ravintokasveista tuotettujen öljyjen korvaamista pääasiassa kasviöljyjätteillä sekä eläin- ja kasvijätteillä. Euroopan johtavat uusiutuvan lentopolttoaineen valmistajat, kuten Neste, korostavat, että vain tällaista biomassaa tulisi käyttää. Koska kasvihuonekaasujen jäännöspäästöt ovat biomassan tuotannon väistämätön sivutuote, uusiutuvilla HEFA-lentopolttoaineilla on potentiaalia vähentää kasvihuonekaasupäästöjä 50–80 prosenttia tavanomaiseen kerosiiniin verrattuna edellyttäen, että uusiutuvan lentopolttoaineen 100-prosenttinen käyttö sallitaan. Jos valtion tukia ei oteta huomioon, tämän uusiutuvan lentopolttoaineen käytöllä voidaan välttää 800–1 000 euron kustannus jokaista hiilidioksidiekvivalenttitonnia (CO₂e) kohti.
Koska kasvihuonekaasujen jäännöspäästöt ovat biomassan tuotannon väistämätön sivutuote, uusiutuvilla HEFA-lentopolttoaineilla on potentiaalia vähentää kasvihuonekaasupäästöjä 50–80 prosenttia tavanomaiseen kerosiiniin verrattuna edellyttäen, että uusiutuvan lentopolttoaineen 100-prosenttinen käyttö sallitaan.
Tulevaisuudessa edistyksellisten prosessien, kuten biomassasta nesteeksi (BtL), käyttö biomassan muuttamiseksi uusiutuvaksi lentopolttoaineeksi todennäköisesti lisääntyy. Lentopetrolin valmistukseen käytettäisiin etenkin erilaisia puu- ja metsäteollisuuden jätemateriaaleja. Tällä menetelmällä kasvihuonekaasujen säästöpotentiaali on 60–90 prosenttia. Koska nämä prosessit ovat yhä noin 25 prosenttia kalliimpia kuin HEFA, niiden käyttö on harvinaista. Ajateltaessa tulevaisuudessa tarvittavan uusiutuvan lentopolttoaineen määrää tällä tuotantomenetelmällä uskotaan kuitenkin olevan paljon potentiaalia.
Polttoaineen tuottaminen sähköstä
Biomassan lisäksi suunnitelmissa on käyttää uusiutuvista energialähteistä tuotettua sähköä uusiutuvan lentopolttoaineen valmistukseen. Polttoaineen tuottaminen sähköstä (PtL) on prosessi, jossa sähköä muunnetaan vedyksi elektrolyysin avulla. Sen jälkeen vety sekoitetaan hiilidioksidiin, jotta saadaan kerosiinin ominaisuuksilla varustettuja hiilivetyketjuja. Hiilidioksidi saadaan joko biomassasta tai teknisin keinoin suoraan ilmakehästä. PtL-tekniikan ansiosta kasvihuonekaasupäästöt vähenevät lähes 100 prosenttia lennon aikana. PtL-lentopolttoaine on tällä hetkellä paljon kalliimpaa kuin HEFA-lentopolttoaine, ja sitä tuotetaan vain muutamissa pienimuotoisissa laitoksissa.
Lakisääteiset vaatimukset
EU:n lainsäädäntö vaatii, että ilma-alusten tankkauksessa Euroopan lentoasemilla käytettävien uusiutuvien lentopolttoaineiden osuutta lisätään asteittain tulevina vuosina. Tämä nostaa niiden osuuden nykyisestä alle yhdestä prosentista kahteen prosenttiin vuoteen 2025 mennessä. Osuuden odotetaan nousevan noin 63 prosenttiin vuoteen 2050 mennessä. Tästä säädetään ReFuelEU Aviation -asetusluonnoksessa. PtL:n määrän uusiutuvan lentopolttoaineen osuudesta seoksissa tulisi olla noin 0,7 prosenttia vuoteen 2030 mennessä, noin 8 prosenttia vuoteen 2040 mennessä ja 28 prosenttia vuoteen 2050 mennessä. Toisin sanoen, kuten EU:n tavoitespesifikaatioista käy ilmi, uusiutuvat lentopolttoaineet muodostavat merkittävän osan Euroopan ilmailussa käytetystä polttoaineesta vasta vuonna 2040. Suunnitelmana on käyttää biomassaan (BtL) perustuvia menetelmiä sähköön (PtL) perustuvien menetelmien rinnalla.
Varaa ja lunasta -menetelmä
Monet lentoyhtiöt ja huolitsijat tarjoavat jo nyt yrityksille ja yksityishenkilöille, jotka haluavat osallistua uusiutuvan lentopolttoaineen osuuden lisäämiseen ilmailussa, mahdollisuuden varata uusiutuvalla lentopolttoaineella suoritettavia lentoja lisämaksusta. Taloudellisista ja organisatorisista syistä uusiutuvaa lentopolttoainetta ei aina käytetä tietyissä rahti- tai matkustajakoneissa. Sen sijaan SAF-sertifikaattien ostaminen painostaa lentoyhtiötä tai lentokenttää käyttämään uusiutuvaa lentopolttoainetta tankkausjärjestelmässään. Käytössä on tunnustettu tarkastusmenettely, jolla varmistetaan, että kasvihuonekaasuja vähentävä vaikutus todella tapahtuu ja hyvitetään vain yhdelle lentoyhtiölle ja yhdelle asiakkaalle. Tällainen varaa ja lunasta -menetelmä antaa kenelle tahansa mahdollisuuden edistää arvokkaalla tavalla teknologista muutosta ja ilmastotoimia ilmailussa. Perusperiaatteeltaan tämä menetelmä, josta käytetään myös nimitystä ”insetting”, on verrattavissa uusiutuvista energialähteistä tuotetun sähkön markkinoihin ja kaupankäynnin alkuperäselvityksiin. Myös DACHSER ottaa varaa ja lunasta -menetelmän käyttöön käynnistäessään ensimmäiset SAF-projektinsa yhdessä asiakkaiden kanssa vuonna 2023.
