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2024-08-30 01:14:43
ロス・ジャーマンシェフィールド郊外のビジネスパークの端にある建物の中で、研究者のイハブ・アーメドが小型ジェットエンジンの点火準備をしている。
もともと民間航空機の補助動力装置として使用されていたが、隣接する研究所で開発された新燃料の試験場として利用されている。
この取り組みは、大規模生産に移る前に小規模で合成燃料を製造・評価できるように設立された研究施設であるシェフィールド大学の持続可能燃料イノベーションセンター(SAF-IC)の中心的な取り組みである。
近くの制御室にある一列のコンピューター画面で、イハブはエンジンが炎を噴き出して始動し、動力が供給される様子を監視できる。
センサーはエンジンの状態をリアルタイムで伝え、排気ガスを継続的に分析できるようにします。
持続可能な燃料は、再生可能な資源から作られた、化石燃料の合成代替品です。
これらには、廃食用油、植物性脂肪、農業廃棄物、回収された二酸化炭素などが含まれます。
このような燃料を燃焼させる利点は、大気中の二酸化炭素の総負荷を増加させないことです。
排出された炭素は、ごく最近になって植物や化学プロセスによって除去されました。対照的に、化石燃料を燃焼すると、何百万年もの間地球に蓄えられていた炭素が放出されます。
「環境の観点から言えば、それは昼と夜の問題です」とアハメド氏は説明する。
「原則として、CO2は実質ゼロになるはずなので、大気中に二酸化炭素が追加されることはありません。しかし、CO2以外の部分もメリットの1つです。
「例えば、エンジンから出る微粒子や煙が減ります。これらは肺に悪影響を及ぼすだけでなく、飛行機雲の形成にも寄与します。」

航空業界にとって、これは潜在的にゲームチェンジャーとなるでしょう。
エアバスとボーイング両社の予測によれば、インドや中国などの国で中流階級が拡大し、航空旅行の需要が高まるため、世界の航空機数は今後20年間で2倍以上に増加すると予想されている。
同時に、航空会社を代表する国際航空運送協会の会員は、2050年までにネットゼロを達成することを約束している。
古い飛行機を新しい飛行機に置き換えることで、いくらかの利益が得られるだろう。最新の飛行機は、以前の飛行機に比べて 15 ~ 30% 燃料効率が高い。しかし、業界が拡大し続けるには、さらに多くのことが必要になるだろう。
長期的には、少なくとも短距離ルートでは、水素エネルギーや電化などの新技術が役割を果たす可能性が高い。しかし、克服すべき大きな課題もある。
たとえば、水素はかさばり、大量に保管するのは困難です。高圧縮ガスまたは非常に冷たい液体として保管する必要があります。持続可能であるためには、再生可能な資源から「クリーン」な方法で製造する必要がありますが、現在、供給量は非常に限られています。
「技術的には、2035年から2045年の間に小型の水素燃料電池航空機を市場に投入できると考えている」とブラジルのジェット機メーカー、エンブラエルの最高経営責任者、アルジェン・メイエル氏は語る。
「しかし、答えなければならない疑問は、これらの航空機に供給するのに十分な水素があるかどうかだ。これらのことは一緒に起こる必要がある。別々に起こることはできない。」
一方、バッテリーは、現在、内蔵するエネルギーに比べて非常に重いため、大型飛行機に動力を与えたり、長距離で使用したりするには適していません。
つまり、水素やハイブリッド、あるいは完全電気飛行機の実現には、まだ何年もかかるということだ。対照的に、持続可能な航空燃料は、従来の原油由来の燃料と同じ特性を持つように研究室で作ることができるため、今日の航空機で使用できる。
ロイター制限があります。現在、航空会社は SAF と通常の燃料を混合して使用する必要がありますが、SAF 成分は 50% を超えてはいけません。
しかし、現代の飛行機は100%SAFを燃焼させることができる。昨年、特別に承認された試験飛行で、ヴァージン・アトランティック航空は、廃棄脂肪と植物糖のみから製造された燃料を使用して、ボーイング787をロンドンからニューヨークまで飛行させた。
「この技術はすでに利用可能であり、航空機での使用が認定されています」とエアバスの最高サステナビリティ責任者、ジュリー・キッチャー氏は説明する。
「持続可能な燃料に関する課題は、実際にそれを世界中で大規模に、手頃な価格で生産することです。なぜなら、これは世界的な産業だからです。」
そして、そこに明らかな落とし穴がある。SAF の供給量は現在ごくわずかだ。欧州規制機関 EASA によれば、SAF は EU で使用される燃料のわずか 0.05% を占めるにすぎない。また、SAF の価格は「通常の」ジェット燃料の 3 倍から 5 倍である。
政府はこれを変えたいと考えている。英国では「SAF 義務」が導入され、来年から供給されるジェット燃料全体の 2% を SAF にし、2030 年には 10%、2040 年には 22% に増やすことが規定されている。
EUにも同様の義務があるが、その期限は2050年まで延長され、その時点でSAFの使用目標は63%となる。米国には最低要件はないが、持続可能な燃料の価格を下げるために補助金を出している。
しかし、SAF の使用量を増やすには、生産量も大幅に増やす必要があります。

持続可能な燃料を作るには、さまざまな方法や経路があります。それらは、廃食用油、エネルギー作物、木材、農業残渣、さらには人間の排泄物などのバイオマスから作ることができます。
しかし、これでは市場が最終的に必要とするすべての燃料を供給できないのではないかという懸念があります。森林破壊などの環境悪化を防ぐため、または食料生産に必要な土地がエネルギー生産に転用されるのを防ぐため、一部の原料は避ける必要があるかもしれません。
代替案としては、水と二酸化炭素を分解し、その結果生じた炭素と水素を結合して液体燃料を生成する「パワー・トゥ・リキッド」と呼ばれる方法を使用する方法があります。
これにより、潜在的に無限の燃料供給が実現する可能性がありますが、持続可能とするためには、大量の再生可能電力と、炭素回収・貯蔵の大幅な増加が必要になります。
バイオマスを使用するプロセスも、電力を液体にするプロセスも、現在は非常に高価です。そのため、航空業界は生産量を増やし、規模の経済によって価格を下げるための対策を求めています。
しかし、環境保護論者はこれが実際に実行可能かどうか疑問視している。
「良いSAFもあれば悪いSAFもあるが、残念ながら、現時点ではどちらもほとんど存在しないというのが真実だ」とキャンペーン団体トランスポート・アンド・エンバイロンメントの英国代表マット・フィンチ氏は言う。
「逆に言えば、現在、航空会社から何千機もの新しい飛行機が発注されており、そのすべてが少なくとも20年間は化石燃料を燃やすことになる。
「行動は言葉よりも雄弁であり、航空業界が汚染依存から抜け出す計画がないことは明らかだ。」
それにもかかわらず、最近のファーンボロー航空ショーでは、SAF に関連する重要な発表がいくつかありました。
エアバス、エールフランス-KLM、アソシエイテッド・エナジー・グループ、BNPパリバ、カンタス航空などを含むコンソーシアムは、廃棄物ベースの原料などを使用した技術的に成熟したSAF製造プロジェクトに投資する新しいファンドに2億ドル(1億5100万ポンド)を投資する計画を発表した。
一方、ボーイングは、SAFの生産方法を促進するために投資会社クリアスカイと提携したと発表した。 イギリスの会社Fireflyが先駆者。
この方法では、人間の排泄物を熱と高圧で処理し、SAF の製造に使用できる物質に変えます。
言い換えれば、飛行機がうんちで動くようになるのです。

#持続可能な航空燃料は普及するでしょうか
