Luftfartsbranchen har været langsom til at omstille sig til bæredygtighed – eller rettere er langsom, for der er ikke for alvor sket noget endnu.
De nye motorer på luftfartens arbejdsheste Boeing 737 og Airbus A320 familierne har reduceret afbrændingen at sort olie med 10-15 % – ikke af hensyn til klimaet, men af økonomiske årsager.
Propfan motorerne under udvikling kan måske høvle 25-30 % mere af, men så kommer man nok ikke videre med turbomotorer til alm. jetbrændstof.
Flybranchen undskylder sig med, at det er langt sværere at gøre lufttrafikken grøn end den landbaserede transport. Og der er noget rigtigt i påstanden. Den eksplosive vækst, der er i elektriske biler, kan ikke rigtigt overtages af fly. Selv de bedste nuværende batterier er alt for tunge til fly, og det ser ikke ud til at der et afgørende batteri-gennembrud lige om hjørnet, selv om der forskes hårdt i området.
Bortset fra under acceleration er brændstofforbruget for en bil ikke særlig afhængig af bilens vægt, som bæres af vejen. Under jævn kørsel er det primært luftmodstand, som motoren skal overkomme.
For et fly er det ganske anderledes. Batteriernes vægt skal bæres af liftkraften, som fødes af den inducerede luftmodstand. Jo tungere fly, jo større brændstofforbrug, hvilket giver en ond cirkel: Jo flere batterier man fylder på flyet, jo flere batterier skal det til for at holde det flyvende; et batterifly vil have en kort rækkevidde. Bjørn Fehrm fra Leeham News and Analysis har skrevet en lang artikelserie om problemerne med batteridrift af fly og konkluderer, at det ikke ser lovende ud.
For øjeblikket er batteridrift kun relevante til propelmaskiner på korte afstande. Ud over futuristiske tegnebordsprojekter, har de første forsøg med elektriske fly været ombyggede små propelfly.
Ombygget Cessna Grand Caravan til e-fly 2020
Det danske flyvevåben leasede i 2021 et lille elektrisk fly til brug som skolefly, men beslutte ikke at beholde flyet da leasen udløb i 2023 – tiden i luften var for kort.
Det danske flyvevåbens elektriske skolefly
SAS har nu åbnet for billetreservation til deres første flyvning med et 30-personers elektrisk fly, hvilket de forventer vil ske i 2028.
SAS’s forestilling om et elektrisk fly
Hvad er alternativet til elektriske fly?
Et alternativ kunne være at bruge brint som brændstof i stedet for flybenzin.
Det satser Airbus på.
De tre Airbus-forslag til brintfly
Brint som brændstof skaber imidlertid en række udfordringer.
Brint har et energiindhold pr. kg næsten 3. gange større end jetfuel. Det lyder jo godt, men ved atmosfærisk tryk ved stuetemperatur et det en gas, hvor et kg fylder meget mere end et kg jetfuel. Energiindholdet pr. volumen er derfor mange tusinde gange mindre end for jetfuel, det duer ikke. Man er derfor nødt til at presse gassen sammen, og for at få et energiindhold pr. volumen sammenligneligt med jetfuel, er det desuden nødvendigt at afkøle til 20 K (-253oC) for at få det flydende. Ud over problemerne med at holde brinten nedkølet og flydende, betyder det, at et flys brændstof ikke kan medtages i fleksible tanke i vingerne som normalt i fly, men skal opbevares i cylinder- eller kugleformede cryogene tryktanke i fuselagen, hvor det optager plads fra passagerer.
Forslag til placering af brint-tanke
Eneste lille plus i den forbindelse er, at den kolde brint kan bruges til at køle motorerne.
Der er to muligheder for motorer i et brintfly. Den mest ligefor er at bruge brinten i en turbomotor – det kan lade sig gøre. En anden mulighed er at kombinere brinten med luftens ilt i en brændselscelle, som producerer strøm – det omvendte af hvad mange har set i skolen med et forsøg, hvor brint og ilt dannes ved elektrolyse af vand. Strømmen kan bruges til elmotorer – altså en slags hybrid elbrintfly.
Hybridfly kan også være som hybridbiler – dvs. en turbomotor og hjælpe-elmotorer, der kun bruges som hjælp under start, så turbomotorerne ikke behøver at være så store.
Hybridfly med flere mindre elmotorer
En hybridmodel kunne også være turbomotorer med indbyggede elmotorer.
Brintfly vil kræve en enorm udbygning af infrastrukturen og grøn strøm til at fremstille brinten.
Et simplere alternativ til brint er SAF – Sustainable Aviation Fuel fremstillet af biomaterialer i stedet for olie pumpet op af jorden. Mange ser dette, som den mest realistiske måde at gøre flytrafikken grøn på kort sigt.
International Civil Aviation Organizations (ICAO) forventning til SAF
Den danske regering har opstillet nogle mål for zero-emission fly, som kun kan opnås med SAF. De fleste flymotorer certificeres i dag til mere eller mindre indhold af SAF i brændstoffet, og de nyeste til 100% SAF. Problemet er opskalering. Den nuværende produktion af SAF udgør kun en forsvindende del af den brændstofmængde, der bruges til flytrafikken. Al det biobrænstof der fremstillet nu og i den nærmeste fremtid, vil kunne anvendes i biltrafikken, så der bliver konkurrence om biobrændstof – og det bør kun fremstilles af restprodukter (som fritureolie fra McDonald – men så mange burgere med fritter spiser vi heller ikke) og ikke af afgrøder dyrket direkte til brændstof, der fortrænger produktion af fødevarer. Så det er slet ikke uden problemer – måske er det ikke særligt grønt (hvilket el og brint heller ikke er, før vi får virkeligt meget virkelig grøn Power-to-X).
Er der så slet ikke noget vi kan gøre. Jo, og det har slet ikke noget med brændstof at gøre, men med politik. Fly kan i modsætning til biler og tog bevæge sig i 3 dimensioner – i princippet. I praksis er fly også låst til veje; fly må ikke bare flyve den direkte vej fra et sted til et andet, de skal følge bestemte korridorer.
Flykorridorer i centrale Vesteuropa
Det var smart og fornuftigt den gang, at man ikke havde så meget styr på, hvor de forskellige fly var – og flyene selv måske heller ikke vidste præcis, hvor de var. Så var det godt, at de ikke bare kunne flyve rundt på kryds og tværs og støde ind i hinanden. Situationen i dag er en helt anden. Enhver kan gå ind på Flightrade24 og se, hvor ethvert fly over hele kloden er (medmindre flyet bevidst slukker sin transponder, for at skjule sin position). Med moderne computerteknologi er det ikke noget problem at holde styr på dem, så de ikke kommer til at støde ind i hinanden. Hvis fly fik lov til at flyve en kortere vej uden for korridorerne, ville det øjeblikkeligt give en stor brændstofbesparelse. Det gør ikke flytrafikken grøn, men det kunne indtil den bliver grøn spare en masse olie.
Flygiganterns Kamp 