Képzeljük el, hogy egy repülőgép üzemanyaga nem olajfinomítóból, hanem egyenesen a levegőből érkezik. Az e-üzemanyagok – más néven szintetikus kerozinok – lehetővé teszik, hogy a légkörből kivont szén-dioxidból és vízből állítsanak elő repülőgép-üzemanyagot megújuló energia segítségével. Bár az áruk ma még az egekben jár, a technológia létezik, és a kutatók, cégek, kormányok egyre komolyabban veszik. A cél pedig egyértelmű: karbonsemleges repülés, fosszilis üzemanyag nélkül.
Régóta hajtja a tudósokat és a mérnököket a vágy, hogy olyan repülőgéppel utazhassunk, amely nem fosszilis üzemanyaggal működik, hanem olyasmivel, amit – szó szerint – a levegőből nyertek ki. Ez a gondolat nemrég még sci-finek tűnt, de ma már nemcsak kutatólaborokban, hanem kísérleti üzemekben is valósággá válik. A cél nem kisebb, mint egy olyan repülési ipar megteremtése, amely gyakorlatilag karbonsemleges, és nem súlyosbítja tovább a klímaváltozást.
A fenntartható repülési üzemanyagok, röviden SAF-ok (Sustainable Aviation Fuel) új generációja már megérkezett. Ezek közül az egyik legígéretesebb – és egyben legköltségesebb – megoldás az úgynevezett e-üzemanyag (vagy e-kerozin), amely szén-dioxidból és megújuló energiával előállított hidrogénből készül. A folyamatban a légkörből kivont szén-dioxidból és vízből nyert hidrogén kémiai úton szintetikus kerozinná alakul – így létrejön egy olyan üzemanyag, amely működőképes a mai repülőgépekben is, anélkül, hogy új hajtóműveket vagy teljesen más infrastruktúrát igényelne.
Ez a technológia már ma is működik kis léptékben, és az iparági szereplők – légitársaságok, technológiai cégek, kutatóintézetek – folyamatosan dolgoznak azon, hogy ipari méretekben is elérhetővé váljon. Az elképzelés, hogy egy Boeing Dreamliner 10 kilométeres magasságban, az Atlanti-óceánt átszelve olyan üzemanyaggal repül, amelyet szó szerint „a semmiből” hoztak létre, már nemcsak álom, hanem egyre közelebbi valóság is. A kérdés így nem is az, hogy lehetséges-e, hanem az, hogy mikor válik elérhetővé.
Az e-üzemanyag lényege, hogy nem szén-dioxidot bocsát ki a légkörbe, hanem egyfajta körforgást hoz létre: az atmoszférából kivont szén-dioxidot újrahasznosítja. A gyártási folyamat első lépése a szén-dioxid leválasztása a levegőből – vagy más forrásból, például ipari kibocsátásokból. Ezután elektrolízissel hidrogént állítanak elő vízből, megújuló energia (például nap- vagy szélenergia) felhasználásával. A két komponens – a szén-dioxid és a hidrogén – reakciójából szintetikus szénhidrogének keletkeznek, amelyek azonosak a fosszilis alapú kerozinnal, így
bármilyen hagyományos sugárhajtású repülőgép gond nélkül működtethető velük.
Ez a technológia számos előnnyel bír a bioalapú fenntartható üzemanyagokkal szemben. Az e-kerozin előállításához nincs szükség földhasználatra, mezőgazdasági alapanyagokra vagy élelmiszerrel versengő termelésre. Ezáltal nem jelent terhet a természeti erőforrásokra, nem csökkenti a biodiverzitást, és valóban korlátlanul skálázható lehet – legalábbis elméletben. Camille Mutrelle, a Transport & Environment európai szervezet szakértője szerint az e-kerozin „az egyik legéletképesebb hosszú távú megoldás a légi közlekedés dekarbonizálására” – idézi a CNN.
Ma már számos cég dolgozik azon, hogy a levegőből kinyert szén-dioxidból kereskedelmi célra alkalmas üzemanyagot állítson elő. Az egyik legígéretesebb példa az amerikai Twelve nevű startup, amely alacsony hőmérsékleten működő szén-dioxid-elektrolízis technológiát alkalmaz. Ennek nagy előnye, hogy energiahatékonyabb, és jól kombinálható megújuló energiaforrásokkal, ami hosszú távon csökkentheti a gyártás költségeit. A cég első kereskedelmi léptékű üzemét – AirPlant One néven – idén nyitja meg Washington államban, ahol évi közel 190 ezer liter fenntartható repülő-üzemanyagot fognak előállítani. Az első kereskedelmi járatok, amelyek részben e-üzemanyagot használnak, várhatóan már az évtized vége előtt felszállhatnak.
A jelenlegi legnagyobb kihívás az ár. Míg a hagyományos repülőgép-üzemanyag tonnánkénti ára körülbelül 730 euró (306 ezer forint), addig a bioalapú SAF 2000 euró (806 ezer forint) körül mozog, az e-üzemanyag pedig több mint 7600 euróba (3 millió forintba) kerül tonnánként. Ez az árkülönbség olyan mértékű, hogy az e-üzemanyag jelenleg még csak pilotprojektekben tud megjelenni. A beruházási költségek is hatalmasak: szén-dioxid-leválasztó rendszerek, elektrolizáló berendezések, szintetikus üzemanyagokat előállító gyárak – mindezek együttesen hatalmas infrastrukturális fejlesztéseket igényelnek, amelyeket jelenleg csak kormányzati támogatásokkal és technológiai óriások közreműködésével lehet finanszírozni.
Mindeközben a politikai akarat is lassan mozdul. Az EU ReFuelEU Aviation szabályozása ugyan megadta az irányt, miszerint 2025-re minden európai járatnak legalább 2 százalékban SAF-ot kell használni, és 2050-re ez az arány 70 százalék lesz, de a konkrét intézkedések – mint a támogatások, adókedvezmények, kvóták – még hiányoznak ahhoz, hogy a piac önfenntartóvá váljon. Marina Efthymiou, a Dublini Egyetem légi közlekedési kutatója szerint csak masszív állami és ipari összefogással válhat az e-üzemanyag valódi alternatívává. „A technológia megvan, a kérdés már csak az, hogy lesz-e elég politikai bátorság és gazdasági ösztönző a nagy volumenű bevezetéshez.”
A jó hír az, hogy a fejlődés már megkezdődött. Kísérleti üzemek működnek Németországban (Ineratec, Atmosfair), az Egyesült Államokban (Infinium, Twelve), és a befektetők száma folyamatosan nő. Légitársaságok – köztük a United Airlines, Lufthansa, British Airways – már leszerződtek hosszú távú SAF-beszerzésekre. Technológiai cégek, mint a Microsoft vagy az Amazon, szintén egyre több SAF-ot vásárolnak üzleti utazásaik karbonlábnyomának csökkentésére.
Az e-üzemanyagok tehát nem a távoli jövő, hanem egy elkerülhetetlen út a karbonsemleges repülés felé. Ha a szabályozás, a technológiai fejlődés és a gazdasági ösztönzők összeérnek, nem is olyan sokára valóban repülhetünk olyan üzemanyaggal, amit a levegőből „főztek ki”. És ha ez sikerül, az ég nem a határ lesz – hanem az új kezdet.
A repülés kétségtelenül a modern világ egyik legnagyobb technikai vívmánya: lehetővé teszi, hogy órák alatt átszeljük a kontinenseket, elérhetjük a távoli családtagokat, üzleti tárgyalásokra repülhetünk vagy egzotikus nyaralásokra indulhatunk. Ugyanakkor a kényelméért és sebességéért komoly környezeti árat fizetünk – a repülés ugyanis a közlekedési szektor egyik legszennyezőbb, legnehezebben zöldíthető ágazata.
Bár első pillantásra a repülés csak a globális szén-dioxid-kibocsátás körülbelül 2-3 százalékáért felelős, ez az arány megtévesztő lehet. A repülőgépek nemcsak szén-dioxidot bocsátanak ki, hanem nitrogén-oxidot, kén-oxidot, vízgőzt, valamint apró részecskéket és koromrészecskéket is. Ezek közül több – különösen a vízgőz és a nitrogén-oxid – a magas légköri kibocsátás miatt erősebben járul hozzá az üvegházhatáshoz, mint ha ugyanazokat a gázokat a földfelszínen engednénk ki. A sztratoszférában kibocsátott vízgőz például kondenzcsíkokat és pehelyfelhőket képezhet, amelyek visszaverik a földről kisugárzott hőt, így melegítik a bolygó légkörét. A nitrogén-oxidok pedig hozzájárulnak az ózonképződéshez a magasabb légkörben, ami szintén hővisszatartó hatású. Ezeket a hatásokat együtt „nem-szén-dioxid-hatásoknak” nevezik, és számítások szerint a repülés teljes klímahatását akár kétszeresére is növelhetik a puszta szén-dioxid-kibocsátáshoz képest.
Egy átfogó tanulmány szerint a repülés valós klímaterhelése a szén-dioxid-kibocsátásának 2-3-szorosa lehet, ha ezeket a hatásokat is figyelembe vesszük.
Az Európai Környezetvédelmi Ügynökség szerint a repülés az egyetlen közlekedési forma, amely évtizedek óta folyamatosan növeli kibocsátását, miközben más ágazatok – például a vasút vagy a közúti közlekedés – a villamosítás révén egyre kevésbé szennyeznek. Más közlekedési ágazatokkal ellentétben a repülés esetében azonban az elektromos meghajtás nem kínál gyors vagy egyszerű megoldást. Az elektromos repülőgépek hatótávolsága és kapacitása ma még rendkívül korlátozott. Míg rövid távú, néhány tíz vagy száz kilométeres utakat kisgépekkel már lehetne villamosítva repülni, a nagy hatótávolságú, több száz utast szállító repülők számára az akkumulátorok jelenlegi energiasűrűsége egyszerűen nem elegendő.
Egy nagy hatótávú gép több tízezer liter kerozint éget el egyetlen úton – az ehhez szükséges elektromosenergia-mennyiség akkumulátorokban való tárolása több tízszeres tömeget igényelne, ami jelenleg gazdaságilag és műszakilag kivitelezhetetlen. Mindez azért különösen aggasztó, mert a légi közlekedés iránti igény az elmúlt évtizedekben robbanásszerűen nőtt – és várhatóan tovább fog nőni. Ha a repülés nem válik lényegesen fenntarthatóbbá, ez a trend súlyos következményekkel járhat a globális klímaváltozásra nézve.
A repülés tehát nem csupán a gazdagabb rétegek privilegizált utazási módja, hanem az egyik legnagyobb kihívás a klímaváltozás szempontjából. A technikai nehézségek, a magas energiaigény, a kibocsátások helye és összetettsége, valamint a folyamatos keresletnövekedés mind abba az irányba mutatnak, hogy az iparág drasztikus átalakulása nélkül nem érhető el a klímasemlegesség. Ezért van kulcsfontosságú szerepe az olyan új technológiáknak, mint az e-üzemanyagok – még ha azok ma még csak kis léptékben is léteznek.
(Borítókép: Bruce Bennett / Getty Images)