Airbus: Ny studie av 100 % hållbara bränsleutsläpp visar tidigt lovande

De första resultaten från en världsförsta studie av effekten av 100 % hållbart flygbränsle (SAF) på båda motorerna i ett kommersiellt jetplan har gett lovande tidiga resultat.

ECLIF3-studien, som involverar Airbus, Rolls-Royce, tyska forskningscentret DLR och SAF-producenten Neste, markerar första gången 100 % SAF har mätts samtidigt på båda motorerna i ett kommersiellt passagerarflygplan – en Airbus A350 flygplan som drivs av Rolls-Royce Trent XWB-motorer.

Utsläppstester under flygning och tillhörande marktester på ECLIF3-programmet började tidigare i år och har nyligen återupptagits. Det tvärvetenskapliga teamet, som även inkluderar forskare från National Research Council of Canada och University of Manchester, planerar att publicera sina resultat i akademiska tidskrifter mot slutet av nästa år och 2023.

Resultaten från studien kommer att stödja de ansträngningar som för närvarande pågår hos Airbus och Rolls-Royce för att säkerställa att flygsektorn är redo för storskalig användning av SAF som en del av det bredare initiativet för att minska koldioxidutsläppen i branschen. Flygplan är för närvarande endast tillåtna att köra på en 50 % blandning av SAF och konventionellt jetbränsle, men båda företagen stödjer strävan att certifiera 100 % SAF-användning.

I april A350 flög tre flygningar över Medelhavet förföljt av ett DLR Falcon-jagarplan för att jämföra utsläppen under flygning av både fotogen och Nestes hållbara bränsle för hydrobearbetade estrar och fettsyror (HEFA). Teamet genomförde också efterlevnadstester med 100 % SAF och inga driftsproblem uppstod.

Utsläppstester under flygning med 100 % SAF och en HEFA/Jet A-1-bränsleblandning återupptogs denna månad, medan markbaserade utsläppstester för att kvantifiera fördelarna med SAF på lokal luftkvalitet också utfördes. Forskargruppen fann att SAF släpper ut färre partiklar än konventionell fotogen vid alla testade motordriftsförhållanden, vilket pekar på potentialen för minskad klimatpåverkan och förbättring av luftkvaliteten runt flygplatser.

Dessutom har SAF lägre densitet men högre energiinnehåll per kilogram bränsle jämfört med konventionell fotogen, vilket ger flygplans bränsleeffektivitetsfördelar på grund av lägre bränsleförbränning och mindre bränslemassa att gå ombord för att uppnå samma uppdrag. Detaljerad analys av teamet pågår.

"Motorer och bränslesystem kan testas på marken men det enda sättet att samla in hela uppsättningen av utsläppsdata som krävs för att detta program ska bli framgångsrikt är att flyga ett flygplan under verkliga förhållanden", säger Steven Le Moing, New Energy Program Manager på Airbus. "Tester under flygning av A350 erbjuder fördelen av att karakterisera direkta och indirekta motoremissioner, inklusive partiklar bakom ett flygplan på hög höjd."

Simon Burr, Rolls-Royce chef för produktutveckling och teknologi, Civil Aerospace, sa: "Denna forskning lägger till tester som vi redan har utfört på våra motorer, både på marken och i luften, som inte har hittat några tekniska hinder för våra motorer körs på 100 % SAF. Om vi ​​verkligen ska minska koldioxidutsläppen för långdistansflyg, är 100 % SAF ett avgörande element och vi är fast beslutna att stödja dess certifiering för service.”

Chaserflygplanet DLR Falcon är utrustat med flera sonder för att mäta utsläpp på kryssningsnivå ner till ett avstånd av endast 100 meter från A350 och mata in dem i vetenskapliga instrument för analys.

"SAF har visat sig ha ett betydligt lägre koldioxidavtryck över sin livscykel jämfört med konventionellt jetbränsle och nu ser vi att det är fördelaktigt för att minska icke-COXNUMX₂ effekter också, säger Markus Fischer, DLR:s divisionsstyrelseledamot för Aeronautics. "Tester som dessa fortsätter att utveckla vår förståelse för 100 % SAF, dess användning under flygning och vi ser positiva tecken på dess potential för att minska klimatet. Vi ser fram emot att studera data från den andra serien av ECLIF3-flygningar, som startade om med en första jaktflygning ovanför Medelhavet tidigare denna månad.”

Under 2015 genomförde DLR kampanjen ECLIF1 och undersökte alternativa bränslen med sina forskningsflygplan Falcon och A320 ATRA. Dessa undersökningar fortsatte under 2018 med ECLIF2-kampanjen där A320 ATRA flög med en blandning av standardjetbränsle och upp till 50 % HEFA. Denna forskning visade fördelaktiga utsläppsegenskaper hos bränsleblandningar upp till 50 % SAF och banade väg för 100 % SAF-testflygningar för ECLIF3.