The information contained in this document is Volvo Aero Corporation Proprietary Information and it shall not – either in its original or in any modified.

En presentation över ämnet: "The information contained in this document is Volvo Aero Corporation Proprietary Information and it shall not – either in its original or in any modified."— Presentationens avskrift:

1 The information contained in this document is Volvo Aero Corporation Proprietary Information and it shall not – either in its original or in any modified form, in whole or in part – be reproduced, disclosed to a third party, or used for any purpose other than that for which it is supplied, without the written consent of Volvo Aero Corporation. Any infringement of these conditions will be liable to legal action. Bränsle för framtidens flygmotorer - utmaningar för ett hållbart flygande Anders Lundbladh

2 10110 Utg. 4 Volvo Aero Corporation Proprietary Information. This information is subject to restrictions on first page. 10110 Utg. 7 Är flyget ohållbart ? •Mer än 99,9% av allt flygbränsle härrör idag från fossila källor •6,0% av råolja till raffinaderier blir flygbränsle •3 - 8% av antropogen klimatpåverkan fram till 2005 kommer från flygande 1 •Bullerstörda områden runt existerande flygplatser minskade kraftigt 1970-2000, sedan relativt konstanta i storlek •Utsläpp av NOx bidrar till regional försurning, i Sverige 4,2% från flyget •Metaller till flygplan och flygmotorer finns bara i ändliga utvinningsbara mängder. Av världsproduktionen använder flygindustrin exempelvis •rhenium: 60% till turbiner i jetmotorer •kobolt: 30%, nickel: 4%, aluminium, vanadin: ca 1% •Flygresandet förutspås öka 2-3 ggr under de närmaste 20 åren •Historiskt har bränsleförbrukningen stigit 2-3% per år. Bränsle för framtidens flygmotorer 2010-11-18, Anders Lundbladh 1 baserat på EU-projektet Tradeoff

3 10110 Utg. 4 Volvo Aero Corporation Proprietary Information. This information is subject to restrictions on first page. 10110 Utg. 7 Kan biobränslen göra flyget hållbart ? •Greenpeace UK om flygningar med Babassu och Kokosnötsolja: ”Virgin's biofuel flight is all spin and greenwash”. •Kanske ändå bra för att visa möjligheten ? •KLM President Peter Hartman efter att han varit en av passagerarna på en flygning med 50% biobränsle till en av fyra motorer på bolagets Boeing 747 : “This is technically feasible. We have demonstrated that it is possible. Government, industry and society at large must now join forces to ensure that we quickly gain access to continuous supply of biofuel” •Men är det realistiskt att förse ett växande flyg med biobränslen ? Bränsle för framtidens flygmotorer 2010-11-18, Anders Lundbladh

4 10110 Utg. 4 Volvo Aero Corporation Proprietary Information. This information is subject to restrictions on first page. 10110 Utg. 7 Bränsle för framtidens flygmotorer 2010-11-18, Anders Lundbladh Sveriges 16 miljömål 1.Begränsad klimatpåverkan 2.Frisk luft 3.Bara naturlig försurning 4.Giftfri miljö 5.Skyddande ozonskikt 6.Säker strålmiljö 7.Ingen övergödning 8.Levande sjöar och vattendrag 9.Grundvatten av god kvalitet 10.Hav i balans samt levande kust och skärgård 11.Myllrande våtmarker 12.Levande skogar 13.Ett rikt odlingslandskap 14.Storslagen fjällmiljö 15.God bebyggd miljö 16.Ett rikt växt- och djurliv Läs mer på: www.miljomal.nu (miljömålsrådets hemsida)www.miljomal.nu Målen antogs 1999 av riksdagen, reviderades 2005. Uppföljning av miljömålsrådet (naturvårdsverket) 2008.

5 10110 Utg. 4 Volvo Aero Corporation Proprietary Information. This information is subject to restrictions on first page. 10110 Utg. 7 Bränsle för framtidens flygmotorer 2010-11-18, Anders Lundbladh Ökar flyget risken för ett varmare klimat ? •Flyget står för drygt 2% av världens CO2 utsläpp •UNFCCCs statistik visar en snabb ökning av bränsleförbrukning för internationellt flyg från de stora industriländerna. •Sett över världen 1990-2006 är flygets andel av utsläppen dock ungefär konstant, eftersom övriga utsläpp också ökat med ca 3% per år. •Förutsägelser som kombinerar ett femdubblat flygande till 2050 med minskade utsläpp i övriga sektorer ger flyget en stor roll i framtiden. •Övriga utsläpp gör att klimateffekten troligen är 3-8% av all tillkommande mänsklig påverkan. Från EU-projektet EDGAR Flyget 2+3% ?

6 10110 Utg. 4 Volvo Aero Corporation Proprietary Information. This information is subject to restrictions on first page. 10110 Utg. 7 Bränsle för framtidens flygmotorer 2010-11-18, Anders Lundbladh Hur påverkar flyget klimatet ? vatten Sausen et al., 2005

7 10110 Utg. 4 Volvo Aero Corporation Proprietary Information. This information is subject to restrictions on first page. 10110 Utg. 7 Bränsle för framtidens flygmotorer 2010-11-18, Anders Lundbladh Uppvärmning från vatten •(A) Vattenånga från flyg ger ca 10% av koldioxidens värmande effekt. Inga linjeformade moln. Bra modeller existerar idag. •(C) Linjeformade moln ger upp till 5 ggr kraftigare effekt än koldioxiden. Relativt god kunskap idag. •(B) Linjeformad moln triggar Cirrusmoln, uppvärmningen upp till 50 ggr koldioxiden. Dåliga kunskaper idag. •Studier på Cranfield University indikerar att större delen av uppvärmningen linjeformade moln kan elimineras med ett sänkt flyghöjd i område B och C med endast någon procent ökad bränsleförbrukning. (Minnis et. al. 2003)

8 10110 Utg. 4 Volvo Aero Corporation Proprietary Information. This information is subject to restrictions on first page. 10110 Utg. 7 Bränsle för framtidens flygmotorer 2010-11-18, Anders Lundbladh Alternativa bränslen •Testade bränslen •Syntetisk fotogen från kol & GTL - i drift, men fossilt, höga CO2- utsläpp •Konverterad växtolja (biofotogen) – mycket hög resursförbrukning •Blandningar av etanol & petroleum – tungt, mycket hög resursförbrukning •Metanol, Metan, Flytande vätgas – skrymmande och svåra att hantera •Eldrift: batteri, solceller, bräncleceller, låg energitäthet, primärenergi? •BTL: Pyrolys av biomassa + syntes av fotogen - stor potential om bra metoder för rening av syngasen utvecklas •BTL: Hydrolys + syntes av fotogen – som pyrolys, kräver bra enzymer, katalysatorer •Alg-oljor – hög potential om odlingsproblemet kan lösas 2010-01-13, Anders Lundbladh

9 10110 Utg. 4 Volvo Aero Corporation Proprietary Information. This information is subject to restrictions on first page. 10110 Utg. 7 Energiförbrukning och arealbehov •IEA (International Energy Agency) anger mängden ”aviation fuels” till 228 miljoner ton 2007 •6,3% av alla flytande bränslen energimässigt •2,1% av världens förbrukning av primärenergi •Med en optimistisk skörd av 680 liter jatrophaolja per hektar krävs 3,7 miljoner km2 = 3,6% av jordens landyta = 28% av all odlad yta. •syntetiskt bränsle (BTL) 4000 liter/ha 5% av all odlad yta. •Biobränslen till andra transportsektorer och flygets tillväxt ökar bristen på mark. •Ersättning av all oljeanvändning med BTL skulle kräva 90% av all odlad yta, eller 25% av odlad yta + betesmark. Bränsle för framtidens flygmotorer 2010-11-18, Anders Lundbladh

10 10110 Utg. 4 Volvo Aero Corporation Proprietary Information. This information is subject to restrictions on first page. 10110 Utg. 7 Alg-baserade bränslen •Upp till 30 gånger produktiviteten för bästa markbaserade gröda •Olja kan utvinnas direkt ur algerna, vilket gör att de kräver mindre avancerad konvertering till flygbränsle. •Odling i sjöar/havsvikar skulle kräva “rimliga” ytor. Trots mycket försök har dock inte något stort projekt varit framgångsrikt, på grund av sjukdomar och invasion av främmande algsorter. •Sluten odling i bioreaktorer är effektiv i liten skala. Blir dock dyra och resurskrävande att bygga och underhålla stor skala. Bränsle för framtidens flygmotorer 2010-11-18, Anders Lundbladh

11 10110 Utg. 4 Volvo Aero Corporation Proprietary Information. This information is subject to restrictions on first page. 10110 Utg. 7 Bränsle för framtidens flygmotorer 2010-11-18, Anders Lundbladh Nya motorer ger lägre förbrukning och utsläpp 198519901995200020052010201520202025 Year Reference +12-15% - 5 - 8 % 3 rd Generation BPR=5-8 Trent 700, V2500 4 th Generation BPR >8 GP7000, Trent500/900 2 nd Generation BPR<5 PW2037 5 th Generation BPR>10 Trent 1000, GENX, - 14 - 16 % - 20 % IRA, BPR>20 ACARE Target - 10 - 12 % New Architectures GTF with BPR >12, CRTF Open Rotor

12 10110 Utg. 4 Volvo Aero Corporation Proprietary Information. This information is subject to restrictions on first page. 10110 Utg. 7 Bränsle för framtidens flygmotorer 2010-11-18, Anders Lundbladh Nya flygplan •Lägre vikt med kompositer och förbättrad aerodynamik är en ständigt pågående utveckling. •Flygande vingar kan sänka motståndet med upp till 30%, samt sänka vikten för en given last. •Vridbar flygande vinge ”oblique wing” kan ge ytterligare förbättringar + högre effektivitet i ett brett fartområde. Airbus 2050

13 10110 Utg. 4 Volvo Aero Corporation Proprietary Information. This information is subject to restrictions on first page. 10110 Utg. 7 GWP 2,5x CO 2 CO 2 Scenarier för flygets klimatpåverkan Bränsle för framtidens flygmotorer 2010-11-18, Anders Lundbladh CO 2 -ekv. miljoner ton Global Warming Potential 4,5% tillväxt 3% tillväxt 2%tillväxt effektivitet +1,5%/år höjdanpassat flygsätt införs 2020-2030 biobränslen införs 2020-2070 100% 2070 enbart biobränslen införs från 2020 mängd som nedan GWP med dagens teknik

14 10110 Utg. 4 Volvo Aero Corporation Proprietary Information. This information is subject to restrictions on first page. 10110 Utg. 7 Den miljömedvetne flygkramarens önskelista 1.Utveckla metoder för att anpassa flyghöjden för lägre klimatpåverkan 2.Utveckla nya motorer till Airbus 320 och Boeing 737 3.Utveckla propellerfläktmotorn och nya plan till dessa 4.Flyg optimalt med nuvarande flygplansflotta 5.Utveckla produktionsteknik för lättviktsmaterial 6.Bromsa utveckling av stenkolsbaserat flygbränsle 7.Utveckla ett råvarusnålt biobaserat flygbränsle 8.Utveckla laminärströmningstekniken 9.Utveckla en flygande vinge för långflygningar Bränsle för framtidens flygmotorer 2010-11-18, Anders Lundbladh