06.04.2023 | Uutiset
Sustainable Aviation Fuel (SAF) eli uusiutuva lentopolttoaine on tällä hetkellä konkreettisin tapa lentoyhtiöille ja koko ilmailualalle saavuttaa hiilineutraali taso vuoteen 2050 mennessä. Silti monille alalla toimiville on vähintään epäselvää, mitä SAF on, miten sitä valmistetaan ja miksi sitä ei ole tarpeeksi. Liikennelentäjä-lehti selvitti, mitä sinun on hyvä tietää uusiutuvasta lentopolttoaineesta.
Kyllä. SAF on valmistettu synteettisistä hiilivedyistä niin, että se vastaa äärimmäisen hyvin fossiilista lentopetrolia. Tämä tarkoittaa, että hyväksyttyä SAF:ia voidaan sekoittaa perinteiseen lentopetroliin ja tätä sekoitetta voidaan käyttää nykyisin käytössä olevien lentokoneiden suihkuturbiinimoottoreissa. Koska synteettiset hiilivedyt eivät vastaa aivan täydellisesti fossiilisen lentopetrolin kemiallista rakennetta, on SAF:n osuus sekoitteessa tällä hetkellä rajoitettu.
SAF ei vähennä lennon aikana syntyviä hiilidioksidipäästöjä. Palaessaan SAF tuottaa täsmälleen saman määrän hiilidioksidia kuin perinteinen lentopetroli. Päästöjen vähennys perustuu hiilen elinkaariajatteluun. SAF:ia valmistetaan mm. kasveista, jotka kasvaessaan sitovat ilmakehästä hiilidioksidia. Elinkaaren aikainen päästövähennys syntyy SAF:n polttamisessa syntyvän hiilidioksidin ja sen valmistukseen käytettävien kasvien ilmakehästä sitoman hiilen erotuksena. Biopolttoaineilla tämä saattaa olla jopa 80 prosenttia.
Elinkaariajattelu ottaa huomioon hiilidioksidipäästöt, jotka syntyvät polttoaineeksi jalostettavien kasvien viljelysmaan muokkaamisesta, sadon korjuusta, kuljetuksesta sekä jalostusprosessista. Myös maankäytön muutokset huomioidaan laskennassa, joten lentoyhtiöt välttelevät sellaisia SAF:eja, joiden valmistukseen käytettävät kasvit kilpailevat ruoantuotannon kanssa. Sen sijaan lentoyhtiöt haluavat käyttää mahdollisimman paljon ruoka - ja yhteiskuntajätteistä sekä maanviljelyksen ja metsäteollisuuden ylijäämistä tuotettuja SAF:eja.
Lentoyhtiöt haluaisivat käyttää enemmän SAF:ia kuin sitä on tällä hetkellä tarjolla. SAF on paras, teknologisesti todistettu, lyhyen aikavälin ratkaisu, jonka avulla ilmailuala voi saavuttaa hiilineutraalin tason vuoteen 2050 mennessä. Tällä hetkellä ongelmana on SAF:n rajoitettu saatavuus sekä korkeampi hinta suhteessa fossiilisiin polttoaineisiin.
IATA:n (The International Air Transport Association) arvion mukaan SAF:n tuotanto kasvaa vuonna 2022 vähintään 300 miljoonaan litraan – 200 prosentin kasvu vuoden 2021 (100 miljoonaa litraa) tuotantoon verrattuna. Tämä kasvu antaa uskoa siihen, että tavoiteltava 30 miljardin litran vuosituotanto on mahdollista saavuttaa vuoteen 2030 mennessä. Tuotannon lisäämiseksi tarvitaan ennemmin kannustimia, kuten esimerkiksi Yhdysvalloissa, eikä vain vaatimuksia kasvavasta sekoitevelvoitteesta, kuten Euroopassa. Korkeammasta hinnasta huolimatta ilmailuala on käyttänyt kaiken markkinoilla olleen SAF:n vuosina 2021 ja 2022.
Ilmailu on käyttänyt maaöljystä johdettua kerosiinia suihkuturbiinin keksimisestä lähtien. Jotta ala voisi siirtyä ympäristöystävällisempiin polttoaineisiin, haluttiin kehittää polttoaineita, joita voidaan lisätä fossiilisen lentopetrolin sekaan ilman tarvetta muokata nykyisin käytössä olevia moottoreita. Monet SAF:t sisältävät vain parafiinisiä suoraketjuisia hiilivetyjä, kun taas perinteiset lentopetrolit sisältävät pienissä määrin myös aromaattisia rengasketjuisia hiilivetyjä, joiden ajatellaan olevan välttämättömiä moottoreiden ja polttoainejärjestelmän luotettavan toiminnan kannalta. Tämän perusteella SAF:n osuus on määritelty enintään 50 prosenttiin. Lentokone- ja moottorivalmistajat tutkivat tällä hetkellä 100-prosenttista SAF:n käyttöä, jotta ymmärrettäisiin sen vaikutukset sekä tarvittavat muutokset täysin synteettisen lentopetrolin käyttämiseksi.
Airbus, Boeing, Embraer ja muut lentokonevalmistajat suunnittelevat uusien lentokoneidensa olevan valmiita 100-prosenttisen SAF:n käyttöön vuoteen 2030 mennessä. Tavoiteaikataulu ei ole määrittynyt niinkään teknisen valmiuden perusteella - moottorivalmistajat suunnittelevat olevansa valmiita jo ennen sitä - mutta SAF:n tuotannon riittävä määrä ja erilaisten jakelukanavien hyväksyminen vaativat aikaa.
Tällä hetkellä maailmassa käytettävissä oleva SAF kattaa alle yhden prosentin maailman lentoyhtiöiden tarvitsemasta lentopetrolista. Ensimmäisenä virstanpylväänä hiilineutraaliksi vuoteen 2050 mennessä monet lentoyhtiöt tavoittelevat korvaavansa 10 prosenttia fossiilisista polttoaineista SAF:lla vuoteen 2030 mennessä. Lentokoneiden valmius käyttää 100-prosenttista SAF:ia ei ole siis välitön vaatimus lentokonevalmistajille. Kun lentokoneet ovat valmiit 100-prosenttisen SAF:n käyttöön ja lentoyhtiöt ymmärtävät päästövähennysten hyödyn, SAF:n tuotanto kasvaa ja hinta putoaa.
Ensimmäistä saatavilla ollutta SAF:ia kutsutaan HEFA:ksi (hydroprocessed esters and fatty acids). Tätä biopolttoainetta tuotetaan rasvoista ja öljyistä, yleisimmin käytetyistä paistorasvoista, joita varten on olemassa toimiva keräysjärjestelmä. Koska tällaisten raaka-aineiden määrä on rajoitettu ja SAF:ia tullaan tarvitsemaan moninkertaisia määriä nykyiseen verrattuna, tullaan SAF:n rakaa-aineena käyttämään kaikkia mahdollisia lähteitä: kiinteää yhteiskuntajätettä, maatalouden ylijäämäkasveja, metsäteollisuuden sivutuotteita sekä hiilidioksidin sitomista suoraan ilmasta.
SAF:n tuotannon vähäisyyden takia se on tällä hetkellä kahdesta viiteen kertaan kalliimpaa kuin fossiilinen polttoaine. Vaikka kustannusten ja hinnan uskotaankin pienenevän tuotannon kasvaessa, on hinnan laskulla rajansa. Jätteillä on tähän asti ollut vähän arvoa, mutta SAF:n tarve tulee nostamaan myös sen valmistukseen käytettävien jätteiden ja muiden raaka-aineiden hintoja. Raaka-aineiden keräämisellä, kuljettamisella ja biomassaksi prosessoinnilla on luonnollisesti kustannuksensa, jotka tulevat näkymään SAF:n hinnassa. Koska Euroopassa on heikommat mahdollisuudet valmistaa biopolttoaineita kuin esimerkiksi Amerikassa, panostetaan Euroopassa pitkällä aikavälillä synteettisen kerosiinin valmistukseen. Synteettinen kerosiini, e-kerosiini tai e-fuel, valmistetaan yhdistämällä vetyä hiilidioksidiin. Vety erotetaan uusiutuvalla sähköenergialla vedestä ja hiilidioksidi saadaan joko teollisuuden päästöistä tai suoraan ilmasta.
Tuotannon stimuloimiseksi EU ja UK ovat laatineet SAF:n käytölle sekoitevelvoitteen. Vuonna 2030 kuusi prosenttia ilmailun käyttämästä polttoaineesta tulee olla SAF:ia ja tästä kolmasosa e-kerosiinia. Yhdysvallat lähestyy asiaa kannustimien kautta. SAF:n tuottamisella ja käytöllä saa verotuksellista hyötyä, mikä on jo lisännyt uusia suunnitelmia tuotannon kasvattamiseksi.
Koska biopolttoaineiden tuotantokustannukset ovat vahvasti riippuvaisia raaka-aineiden hinnoista ja e-kerosiinin valmistus vaatii suurta määrää uusiutuvaa energiaa, tulee SAF suurella todennäköisyydellä maksamaan enemmän myös jatkossa. Öljyn hinnan nousu ja hiilidioksidipäästöjen verotus sekä toisaalta SAF:n käytön kompensointi voisivat pienentää tai jopa kääntää hintaeron toisin päin.
Maailman suurin kasvihuonekaasujen tuottaja Kiina vastaa noin 30 prosentista maailman päästöistä ja rakentaa edelleen lisää hiilivoimaloita energiasaantinsa takaamiseksi, kun taas ilmailu vastaa noin 2 prosenttia maailman hiilidioksidipäästöistä. Miksi siis ilmailun pitäisi vaivautua SAF:n käyttöön, jos Kiinan päästöt eivät tule vähenemään ennen vuotta 2030?
Jos ilmailu olisi valtio, olisi se 10 suurimman saastuttajan joukossa ja päästöjä on erityisen vaikea vähentää, mikäli alan kasvu toteutuu odotetusti. Ilmailu vastaa tällä hetkellä noin 10 % kuljetussektorin päästöistä ja tämä osuus tulee kasvamaan muiden kuljetusmuotojen siirtyessä pois fossiilisten polttoaineiden käytöstä.
Tällä hetkellä käytettävissä olevista keinoista tehokkain tapa vähentää ilmailun hiilidioksidipäästöjä on SAF. Sitä tarvitaan paljon, jotta ilmailu pystyy vastaamaan siihen kohdistuviin päästövähennyspaineisiin.
Kirjoittaja on FPA:n varapuheenjohtaja Ville Vahtera. Kuvat: Miikka Hult.
Artikkeli on alunperin julkaistu Liikennelentäjä-lehden numerossa 1/2023. Lue lehti täällä.