NASA-undersøgelse bekræfter, at biobrændstoffer reducerer jetmotorforurening

Brug af biobrændstoffer til at hjælpe motorer med jetmotorer reducerer partikelemissioner i deres udstødning med så meget som 50 til 70 procent, i en ny undersøgelseskonklusion, der lover godt for flyselskabets økonomi og jordens miljø.

Resultaterne er resultatet af et samarbejdende internationalt forskningsprogram ledet af NASA og involverer agenturer fra Tyskland og Canada, og er beskrevet i en undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Natur .

Under flyveforsøg i 2013 og 2014 nær NASAs Armstrong Flight Research Center i Edwards, Californien, data blev indsamlet om virkningerne af alternative brændstoffer på motorens ydeevne, emissioner og flygenererede contrails i højder fløjet af kommercielle flyselskaber. Testserien var en del af undersøgelsen om alternative brændstofeffekter på spor og krydstogts emissioner, eller ADGANG.

Contrails er produceret af varm flymotorudstødning, der blandes med den kolde luft, der er typisk i krydstogthøjder flere miles over Jordens overflade, og består primært af vand i form af iskrystaller.

Forskere er mest interesserede i vedvarende kontrails, fordi de skaber langtidsholdbare, og nogle gange omfattende, skyer, der normalt ikke ville dannes i atmosfæren, og menes at være en faktor i at påvirke Jordens miljø.

"Sod-emissioner er også en væsentlig drivkraft for bundtræksegenskaber og deres dannelse, " sagde Bruce Anderson, ACCESS-projektforsker ved NASAs Langley Research Center i Hampton, Virginia. "Som resultat, de observerede partikelreduktioner, vi har målt under ACCESS, skulle direkte omsættes til reducerede iskrystalkoncentrationer i kontrailer, hvilket igen skulle hjælpe med at minimere deres indvirkning på jordens miljø."

Det er vigtigt, fordi kontrailer, og cirrusskyerne, der udvikler sig fra dem, har en større indvirkning på Jordens atmosfære end alle de luftfartsrelaterede kuldioxidemissioner siden Wright-brødrenes første drevne flyvning.

Testene involverede at flyve NASAs arbejdshest DC-8 så højt som 40, 000 fod, mens dens fire motorer brændte en 50-50 blanding af flybrændstof og et vedvarende alternativt brændstof af hydroforarbejdede estere og fedtsyrer fremstillet af camelina planteolie. En trio af forskningsfly skiftedes til at flyve bag DC-8'eren i afstande fra 300 fod til mere end 20 miles for at tage målinger på emissioner og studere dannelsen af ​​kontrail, mens de forskellige brændstoffer blev brændt.

"Dette var første gang, vi har kvantificeret mængden af ​​sodpartikler, der udsendes af jetmotorer, mens vi brænder en 50-50 blanding af biobrændstof under flyvning, " sagde Rich Moore, hovedforfatter af Natur rapport.

Det efterfølgende fly omfattede NASAs HU-25C Guardian-jet med base i Langley, et Falcon 20-E5 jetfly ejet af German Aerospace Center (DLR), og et CT-133 jetfly leveret af National Research Council of Canada.

"Målinger i kølvandet på fly kræver meget erfarne besætningsmedlemmer og gennemprøvet måleudstyr, som DLR har bygget op gennem mange år, " sagde rapportens medforfatter Hans Schlager fra DLR Institute of Atmospheric Physics. "Siden 2000, DLR Falcon er blevet brugt i adskillige målekampagner til at undersøge emissioner og kontrails fra kommercielle flyselskaber."

Forskere planlægger at fortsætte disse undersøgelser for at forstå og demonstrere de potentielle fordele ved at erstatte nuværende brændstoffer i fly med biobrændstoffer. Det er NASAs mål at demonstrere biobrændstoffer på deres foreslåede supersoniske X-fly.