ผลการวิจัยเบื้องต้นจากการศึกษาผลกระทบของเชื้อเพลิงการบินที่ยั่งยืน (SAF) 100% ต่อเครื่องยนต์ทั้งสองของเครื่องบินพาณิชย์ในครั้งแรกของโลก ได้ให้ผลลัพธ์ที่ดีในระยะแรก
การศึกษา ECLIF3 เกี่ยวข้องกับ แอร์บัส, Rolls-Royce ศูนย์วิจัย DLR ของเยอรมนีและ Neste ผู้ผลิต SAF นับเป็นครั้งแรกที่มีการวัด SAF 100% พร้อมกันในเครื่องยนต์ทั้งสองของเครื่องบินโดยสารเชิงพาณิชย์ – Airbus A350 เครื่องบินขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ Rolls-Royce Trent XWB
การทดสอบการปล่อยมลพิษในเที่ยวบินและการทดสอบภาคพื้นดินที่เกี่ยวข้องในโครงการ ECLIF3 เริ่มขึ้นเมื่อต้นปีนี้และเพิ่งกลับมาดำเนินการใหม่เมื่อเร็วๆ นี้ ทีมสหวิทยาการซึ่งรวมถึงนักวิจัยจาก National Research Council of Canada และ The University of Manchester วางแผนที่จะเผยแพร่ผลการวิจัยในวารสารวิชาการในปลายปีหน้าและปี 2023
ผลการศึกษานี้จะช่วยสนับสนุนความพยายามที่กำลังดำเนินการอยู่ที่แอร์บัสและโรลส์-รอยซ์ เพื่อให้แน่ใจว่าภาคการบินพร้อมสำหรับการใช้งาน SAF ในวงกว้าง ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของความคิดริเริ่มในวงกว้างในการลดการปล่อยคาร์บอนในอุตสาหกรรม ปัจจุบัน เครื่องบินได้รับอนุญาตให้ใช้งานกับ SAF ผสม 50% และเชื้อเพลิงเครื่องบินเจ็ตแบบธรรมดาเท่านั้น แต่ทั้งสองบริษัทสนับสนุนการขับเคลื่อนเพื่อรับรองการใช้ SAF 100%
ในเดือนเมษายน A350 บินสามเที่ยวบินเหนือทะเลเมดิเตอร์เรเนียนที่ไล่ตามโดยเครื่องบินนักล่าของ DLR Falcon เพื่อเปรียบเทียบการปล่อยมลพิษในเที่ยวบินของเชื้อเพลิงที่ยั่งยืนทั้งเอสเทอร์และกรดไขมัน (HEFA) ที่แปรรูปด้วยพลังน้ำของ Neste และน้ำมันก๊าด ทีมงานยังทำการทดสอบการปฏิบัติตามข้อกำหนดโดยใช้ SAF 100% และไม่มีปัญหาด้านการปฏิบัติงานใดๆ
การทดสอบการปล่อยมลพิษบนเครื่องบินโดยใช้ SAF 100% และส่วนผสมเชื้อเพลิง HEFA/Jet A-1 กลับมาดำเนินการอีกครั้งในเดือนนี้ ในขณะที่การทดสอบการปล่อยมลพิษบนพื้นดินเพื่อหาปริมาณประโยชน์ของ SAF ต่อคุณภาพอากาศในท้องถิ่นก็ถูกดำเนินการเช่นกัน ทีมวิจัยพบว่า SAF ปล่อยอนุภาคน้อยกว่าน้ำมันก๊าดทั่วไปในทุกสภาวะการทำงานของเครื่องยนต์ที่ผ่านการทดสอบ ซึ่งชี้ให้เห็นถึงศักยภาพในการลดผลกระทบต่อสภาพอากาศและการปรับปรุงคุณภาพอากาศรอบสนามบิน
นอกจากนี้ SAF มีความหนาแน่นต่ำกว่าแต่มีปริมาณพลังงานต่อกิโลกรัมเชื้อเพลิงสูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับน้ำมันก๊าดทั่วไป ซึ่งทำให้เครื่องบินมีข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงเนื่องจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่ลดลงและมวลเชื้อเพลิงน้อยลงเพื่อให้บรรลุเป้าหมายเดียวกัน การวิเคราะห์โดยละเอียดโดยทีมกำลังดำเนินการอยู่
“เครื่องยนต์และระบบเชื้อเพลิงสามารถทดสอบได้บนพื้น แต่วิธีเดียวที่จะรวบรวมข้อมูลการปล่อยมลพิษทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับโครงการนี้เพื่อให้ประสบความสำเร็จคือการบินเครื่องบินในสภาพจริง” Steven Le Moing ผู้จัดการโครงการพลังงานใหม่แห่ง แอร์บัส. “การทดสอบบนเครื่องบินของ A350 ให้ข้อได้เปรียบในการกำหนดลักษณะการปล่อยไอเสียของเครื่องยนต์โดยตรงและโดยอ้อม รวมถึงอนุภาคจากด้านหลังเครื่องบินที่ระดับความสูงสูง”
ไซมอน เบอร์ ผู้อำนวยการฝ่ายพัฒนาผลิตภัณฑ์และเทคโนโลยีของโรลส์-รอยซ์ โยธา แอโรสเปซ กล่าวว่า "งานวิจัยชิ้นนี้ช่วยเสริมการทดสอบที่เราได้ดำเนินการกับเครื่องยนต์ของเราแล้ว ทั้งบนพื้นดินและในอากาศ ซึ่งไม่พบอุปสรรคทางวิศวกรรม เครื่องยนต์ของเราทำงานบน SAF 100% หากเราต้องการกำจัดคาร์บอนให้กับการเดินทางทางอากาศระยะไกลอย่างแท้จริง SAF 100% ถือเป็นองค์ประกอบที่สำคัญ และเรามุ่งมั่นที่จะสนับสนุนการรับรองการให้บริการ”
เครื่องบินไล่ล่า DLR Falcon นั้นติดตั้งโพรบหลายตัวเพื่อวัดการปล่อยมลพิษที่ระดับการล่องเรือลงไปที่ระยะทางเพียง 100 เมตรจาก A350 และป้อนลงในเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์สำหรับการวิเคราะห์
“แสดงให้เห็นว่า SAF มีรอยเท้าคาร์บอนที่ต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญตลอดวงจรชีวิตเมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงเครื่องบินไอพ่นทั่วไป และตอนนี้เราเห็นว่ามันมีประโยชน์ในการลด non-CO2 ผลกระทบด้วยเช่นกัน” มาร์คุส ฟิสเชอร์ สมาชิกคณะกรรมการฝ่ายวิชาการบินของ DLR กล่าว “การทดสอบเช่นนี้กำลังพัฒนาความเข้าใจของเราเกี่ยวกับ SAF 100% การใช้งานในเที่ยวบินอย่างต่อเนื่อง และเราเห็นสัญญาณเชิงบวกสำหรับศักยภาพของ SAF ในการบรรเทาสภาพอากาศ เราตั้งตารอที่จะศึกษาข้อมูลจากชุดที่สองของเที่ยวบิน ECLIF3 ซึ่งเริ่มต้นใหม่ด้วยการไล่ล่าครั้งแรกเหนือทะเลเมดิเตอร์เรเนียนเมื่อต้นเดือนนี้”
ในปี 2015 DLR ได้ดำเนินการแคมเปญ ECLIF1 โดยตรวจสอบเชื้อเพลิงทางเลือกด้วยเครื่องบินวิจัย Falcon และ A320 ATRA การสืบสวนเหล่านี้ดำเนินต่อไปในปี 2018 ด้วยแคมเปญ ECLIF2 ซึ่งเห็น A320 ATRA บินด้วยส่วนผสมของเชื้อเพลิงเครื่องบินเจ็ทมาตรฐานและ HEFA สูงถึง 50% งานวิจัยนี้แสดงให้เห็นประสิทธิภาพการปล่อยไอเสียที่เป็นประโยชน์ของส่วนผสมเชื้อเพลิงสูงถึง 50% SAF และปูทางสำหรับเที่ยวบินทดสอบ SAF 100% สำหรับ ECLIF3
สิ่งที่ควรนำไปจากบทความนี้:
- “Engines and fuel systems can be tested on the ground but the only way to gather the full set of emissions data necessary for this program to be successful is to fly an aircraft in real conditions,” said Steven Le Moing, New Energy Program Manager at Airbus.
- ผลการศึกษานี้จะช่วยสนับสนุนความพยายามที่กำลังดำเนินการอยู่ที่แอร์บัสและโรลส์-รอยซ์ เพื่อให้แน่ใจว่าภาคการบินพร้อมสำหรับการใช้งาน SAF ในวงกว้าง ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของความคิดริเริ่มในวงกว้างในการลดการปล่อยคาร์บอนในอุตสาหกรรม
- “This research adds to tests we've already carried out on our engines, both on the ground and in the air, which have found no engineering obstacle to our engines running on 100% SAF.
