Estudo conjunto da Airbus, RR, DLR e Neste do uso de combustível 100% SAF revela redução de emissões não-CO2 para benefício climático, em 13.06.24
Em nota postada no do 07, a redatora de notícias da mídia AIN Sarah Rose divulgou que um estudo colaborativo de vôo recém-lançado usando combustível de aviação 100% SAF mostrou uma redução nas partículas de fuligem e na formação de trilhas de cristais de gelo em comparação com o uso de combustível convencional (de querosene aeronáutico) JET-A1.
O estudo designado ECLIF3, de Emission and Climate Impact of Alternative Fuels (Emissões e Impacto Climático de Combustíveis Alternativos, contou com a participação da Airbus, da Rolls-Royce (RR), do Centro Aeroespacial Alemão (DLR) e da produtora de SAF Neste.
O programa ECLIF3, que também inclui investigadores do Conselho Nacional de Investigação do Canadá e da Universidade de Manchester, realizou testes de emissões em vôo e testes de solo associados em 2021.
A equipe de pesquisa reportou suas descobertas na revista ACP – Copernicus Atmospheric Chemistry & Physics como parte de um processo científico revisado por pares e fornece a primeira evidência in-situ do potencial de mitigação do impacto climático do uso de SAF 100% puro em uma aeronave comercial.
Link para o reporte:
https://acp.copernicus.org/articles/24/3813/2024/
Rose escreveu que, de acordo com o estudo, o número de cristais de gelo por massa de SAF não misturado (ie, SAF puro) consumido foi reduzido em 56% em comparação com o combustível JET-A, o que poderia reduzir significativamente o efeito de aquecimento climático devido às trilhas de condensação (contrails).
Em mais detalhes, conforme resumo do reporte do estudo, durante a campanha ECLIF3, uma colaboração entre o DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt), a Airbus, a Rolls-Royce e a Neste, uma aeronave de pesquisa do DLR Dassault Falcon 20 realizou medições in situ seguindo um Airbus A350-941 (equipado com motores Rolls-Royce Trent XWB-84) em trilhas de 1 a 2 minutos em altitudes de cruzeiro.
Índices aparentes de emissão de gelo de 100% HEFA-SPK (hydro-processed esters and fatty acids–synthetic paraffinic kerosene – ésteres hidroprocessados e ácidos graxos – querosene parafínico sintético) foram medidos e comparados às trilhas produzidas por combustível JET-A1 em condições semelhantes de motor e ambiente supersaturado de gelo em um único vôo.
Uma redução de 56% no número de partículas de gelo por massa de combustível queimado foi medida para 100% HEFA-SPK em comparação com o JET-A1 em condições de cruzeiro com operação de motor. A redução medida de 35% no número de partículas de fuligem sugere redução da ativação do gelo pelo combustível HEFA com baixo teor de enxofre. As propriedades da trilha (contrails) são modeladas consistentemente com um modelo de fuligem/fumaça (plumagem) em trilha (contrail plume).
Simulações de modelos climáticos globais para a frota de 2018 estimam de forma conservadora uma diminuição de 26 % no forçamento radiativo de trilhas e reduções mais fortes para reduções maiores de partículas. Os resultados indicam que combustíveis com maior teor de hidrogênio, bem como motores limpos com baixas emissões de partículas, podem levar à redução do forçamento climático (climate forcing) causado pelas trilhas.
No resumo, o estudo registra, introdutoriamente, que alimentar aeronaves com combustíveis de aviação sustentáveis (SAF) é um caminho para reduzir o impacto climático da aviação, reduzindo as emissões de CO2 do ciclo de vida da aviação e reduzindo o número de cristais de gelo e o forçamento radiativo (radiative forcing) das trilhas . Embora o efeito das misturas de SAF nas trilhas tenha sido medido anteriormente, o estudo agora apresenta novas medições sobre a emissão de partículas e trilhas na combustão de combustível 100% SAF.
“O SAF é amplamente reconhecido como uma solução crucial para mitigar o impacto climático do setor da aviação, tanto a curto como a longo prazo. Os resultados do estudo ECLIF3 confirmam um impacto climático significativamente menor ao usar 100% SAF devido à falta de aromáticos no SAF usado pela Neste, e fornecem dados científicos adicionais para apoiar o uso de SAF em concentrações mais altas do que a taxa de até 50% atualmente aprovada”, disse Alexander Kueper, vice-presidente de negócios de aviação renovável da Neste.
”Os resultados dos experimentos de vôo ECLIF3 mostram como o uso de 100% SAF pode nos ajudar a reduzir significativamente o efeito de aquecimento climático das trilhas, além de reduzir a pegada de carbono do vôo – um sinal claro da eficácia do SAF em direção à aviação compatível climaticamente”, disse Markus Fischer, membro do Conselho divisional para aeronáutica do DLR.
“Já sabíamos que os combustíveis sustentáveis para a aviação poderiam reduzir a pegada de carbono da aviação. Graças aos estudos ECLIF, sabemos agora que o SAF também pode reduzir as emissões de fuligem e a formação de partículas de gelo que consideramos como trilhas. Este é um resultado muito encorajador, baseado na ciência, que mostra quão cruciais são os combustíveis de aviação sustentáveis para a descarbonização do transporte aéreo”, disse Mark Bentall, chefe do programa de pesquisa e tecnologia da Airbus.
“O uso de SAF em altas proporções de mistura será uma parte fundamental da jornada da aviação rumo à emissão líquida zero de CO2. Esses testes não apenas mostraram que nosso motor Trent XWB-84 pode funcionar com 100% SAF, mas os resultados também mostram como o valor adicional pode ser desbloqueado do SAF através da redução também dos efeitos climáticos não relacionados ao CO2”, disse Alan Newby, diretor de pesquisa e tecnologia da Rolls-Royce.
Rose aponta que ECLIF3 não é o primeiro estudo que mostra os benefícios ambientais ampliados do uso do SAF. Uma pesquisa da NASA e do DLR em 2021 mostrou que o uso de uma mistura de 50% de SAF também pode resultar em até 70% menos trilhas (rastros) de cristais de gelo em altitude de cruzeiro.
Em junho de 2021, como editor da plataforma Online, Chad Trautvetter escreveu uma nota a respeito desse estudo, que revelou que a queima de combustível na proporção (QAv/SAF) 50/50 – combustível de mistura com SAF – produz 50% a 70% menos trilhas de cristais de gelo em altitude de cruzeiro.
Durante testes de vôo (então recentes à nota – de junho d 2021), um A320 “pesquisador” do DLR queimando SAF foi seguido (na retaguarda) pelo “laboratório voador” DC-8 da NASA, amostrando e analisando gases e partículas expelidas na esteira do A320.
O estudo da NASA e do DLR mostrou que, além de reduzir as emissões de carbono de uma aeronave, o uso de uma mistura 50/50 de combustível de aviação sustentável (SAF) também pode resultar em 50% a 70% menos trilhas de cristais de gelo em altitude de cruzeiro, reduzindo ainda mais o impacto da aviação no ambiente. As formações de trilhas de cristais de gelo podem permanecer na atmosfera superior por horas e afetar a forma como a Terra é aquecida e resfriada, destacou, então, a NASA.
“Sabemos que a formação de trilhas a partir dos gases de escape dos jatos tem um impacto maior e mais imediato no clima do que as emissões de dióxido de carbono”, disse à ocasião da divulgação do estudo, Richard Moore, cientista da NASA no Langley Research Center (Centro de Pesquisa Langley), na Virgínia (EUA). “Esta pesquisa mostra que temos uma oportunidade, utilizando combustíveis alternativos, de fazer mudanças imediatas que poderiam ajudar o planeta”, Moore completou.
Conforme observa o estudo, a exaustão do motor a jato inclui vapor de água e partículas de fuligem. À medida que esfria, o vapor de água se condensa e cristais de gelo se formam quando essa água super-resfriada interage com a fuligem ou outras partículas naturalmente presentes no ar. Ao usar SAF, os motores a jato liberam menos partículas de fuligem, resultando em menos formações de cristais de gelo. Além disso, os cristais que se formam são maiores, o que significa que caem mais rapidamente e derretem no ar mais quente pela atmosfera abaixo.
No dia 06, a Neste postou uma nota promovendo o novo estudo ECLIF3, em que participou, e divulgando os seus resultados.
Na nota, a Neste divulga que os resultados do primeiro estudo mundial em vôo sobre o impacto do uso de combustível de aviação 100% sustentável (SAF) em ambos os motores de uma aeronave comercial mostram uma redução nas partículas de fuligem (soot particles) e na formação de cristais de gelo em comparação com o uso do combustível convencional JET-A1 .
O estudo ECLIF3, no qual colaboraram a Airbus, a Rolls-Royce, o Centro Aeroespacial Alemão (DLR) e a produtora de SAF Neste, foi o primeiro a medir o impacto do uso de 100% de SAF nas emissões de ambos os motores de um Airbus A350 equipado com motores Rolls-Royce Trent XWB e seguido por um “avião de perseguição” do DLR.
Em comparação com um combustível de referência JET-A1, o número de cristais de gelo por massa de SAF não misturado consumido foi reduzido em 56%, o que poderia reduzir significativamente o efeito de aquecimento climático causado pelas trilhas (rastros) de condensação (condensation trails) – também conhecidas simplesmente como contrails.
Simulações de modelos climáticos globais, conduzidas pelo DLR, foram utilizadas para estimar a mudança no balanço energético na atmosfera da Terra – também conhecida como forçamento radiativo (radiative forcing) – pelas trilhas de condensação (contrails). Estima-se que o impacto das trilhas seja reduzido em pelo menos 26% com utilização de 100% SAF em comparação com o combustível de referência JET-A1 utilizado no ECLIF3. Esses resultados mostram que o uso do SAF poderia reduzir significativamente o impacto climático da aviação no curto prazo, reduzindo os efeitos não relacionados ao CO2, como trilhas de condensação, além de reduzir as emissões de gases de efeito estufa, como as emissões de CO2 ao longo do ciclo de vida do SAF, quando comparado ao uso do combustível fóssil para aviação (QAv – JET-A). [EL]
