Flyget har sedan 1990-talet fördubblat sina utsläpp, vilket gör det till en av de viktigaste sektorerna att förändra om vi ska nå netto-noll utsläpp. Men hur ska det genomföras? Idag dyker jag ner i vilka alternativ som finns för flygets klimatomställning. Vi börjar med att titta på vilka drivmedel som skulle kunna ersätta fossilt jetbränsle.
Biobränslen är det förnybara bränslealternativ för flyget som vi hört mest om, eftersom det redan finns på marknaden och till en begränsad del redan används inom flyget. Den största fördelen med biobränslen är att vi redan nu skulle kunna blanda in 50 procent biobränsle utan att behöva göra några förändringar på flygmotorerna, och vid vissa tekniska förändringar av motorerna skulle man kunna flyga på 100 procent biobränsle. Men det finns utmaningar.
Det handlar framförallt om vart råvarorna kommer ifrån, vilket för första generationens biobränslen är från primärgrödor såsom majs och palmolja. När grödor odlas för att omvandlas till biobränsle tar det upp odlingsbar mark från andra sektorer. Och här har både Världsbanken och olika naturskyddsorganisationer uttryckt oro för att produktion av bränsle ges företräde över matproduktion och naturområden. Eftersom grödobaserat biobränslen oftast odlas på platser som tidigare varit naturområden som fungerat som kolsänkor, såsom regnskog, kan faktiskt första generationens biobränslen till och med ha högre indirekta utsläpp än fossila bränslen.
Odlingar för biobränsle tar idag upp drygt två procent av den mark i EU som kan nyttjas för jordbruk, men förväntas år 2030 använda nästan 30 procent. Globalt ligger markanvändningen för odling av biobränslegrödor på en procent och väntas år 2030 stiga till fem procent. Förutom påverkan på miljö, riskerar detta även driva upp priser på mat då biobränslet konkurrerar om grödor och mark. Exempelvis väntas efterfrågan på biobränsle öka priset på vegetabiliska oljor med 10 procent till år 2050.
Mer hållbara alternativ är återanvänd matolja, vissa djurfettsrester och matavfall. Men det är svårt att se att det skulle räcka för att kunna producera biobränsle för hela flygindustrin. Forskning sker även på odling av alger för biobränsle, vilket skulle kräva mindre yta och högre energieffektivitet, men denna utveckling är fortfarande i forskningsstadiet.
Avancerade biobränslen utvecklas nu som svar på miljöproblemen med första generationens biobränslen. Här används restavfall från skogsbruk, halm och svårnedbrytbara växtdelar, istället för primära råvaror. Även om restavfall från skogsbruk inte är en primärgröda finns risken att restavfallet, när det används för biobränsle, ökar den totala efterfrågan på biomassa från skogen och då också bidrar till avskogning. Förutom detta finns andra stora hinder för avancerade biobränslen för flygindustrin, då mycket av avfallet redan används i andra sektorer och mängden avfall inte går att öka efter behov. Eftersom vi har en begränsad mängd avfall som kan användas för att skapa avancerade biobränslen förväntas dem enbart kunna fylla 3,4 procent av flygets bränslebehov år 2030. Därför ska det framförallt ses som en del av lösningen på kort sikt i väntan på att bättre alternativ utvecklas.
E-bränsle ses som en av de stora möjligheterna för flygindustrins omställning. EU-kommissionen uppger att utvecklingen skulle kunna skapa över 200.000 nya arbetstillfällen inom EU till år 2050. E-bränsle, som också kallas syntetiskt fotogen, tas fram genom att vattenmolekyler separeras för att producera vätgas, som sedan binds med koldioxid. E-bränslen kan vara helt koldioxidneutrala om enbart förnybar energi används i produktionen, och om koldioxiden tillsätts genom direktupptag från luften. Den stora nackdelen med e-bränsle är att produktionen är extremt energiintensiv.
Om vi fortsätter hålla dagens höga nivåer av flygtrafik, skulle en fjärdedel av all förnybar energi producerad i EU år 2050 enbart gå till att skapa e-bränsle för flyget. Därför är det viktigt att e-bränsleanläggningar producerar sin egen energi och inte tar ifrån den förnybara energin som behövs till andra delar av samhället.
E-bränsle är också mycket dyrare i produktion än jetbränsle. Produktionskostnaden för e-bränsle var år 2020 tio gånger högre än för jetbränsle, men ökad skatt på jetbränsle i kombination med ökad produktion av e-bränsle förväntas minska skillnaderna i pris avsevärt. År 2050 kan e-bränsle komma ner till en kostnad på 1,2 euro per liter vilket då bara är 2,5 gånger nuvarande pris på jetbränsle.
Elflyg är det enda alternativ som verkligen kan uppnå nollutsläpp i drift. Trots det ser vi inte alls samma utveckling inom flygindustrin som i bilindustrin. Det beror på att flygplan kräver mycket effektivare och kraftigare batterier än vad marktransport gör, vilket innebär att även om starkare batterier tas fram så kommer de ha en väldigt hög vikt. Och det påverkar flygförmågan negativt. I nuläget ser batteriutvecklingen ut att kunna sätta mindre elflygplan, som flyger kortare distanser på marknaden till år 2050.
Däremot ser det dystert ut för större elflyg som kör längre distanser eftersom så kraftiga batterier först väntas utvecklas om flera årtionden och vikten även då kommer vara ett stort hinder. Elflyg kan därför väntas ta över kortare regionala rutter där små flyg inte kan ersättas av järnväg, vilket skulle motsvara 2,3 procent av alla EU:s flygningar.
Hybridflyg drivs på el men använder jetbränsle för start och landning, eftersom dessa moment kräver väldigt mycket energi och batterier som är så kraftiga inte förväntas utvecklas på flera årtionden. Genom att kombinera el och jetbränsle skulle flygets bränslekonsumtion kunna halveras. Men då det krävs kraftigare batterier än vad som finns idag även för den eldrivna delen av flygningen möter hybridflyg i stort sett samma utmaningar som elflyget. Det innebär att det kan dröja lika lång tid som för elflyg innan vi ser hybrider på marknaden. Vid längre sträckor och större flygplan krävs så pass mycket jetbränsle för att driva ett hybridflyg att elfunktionen enbart skulle spela en marginell roll.
Vätgasflyg kan drivas med bränsleceller i elektriska motorer eller med flytande vätgas som förbränns i turbiner. Det mest troliga framtidsscenariot för vätgasflyg är att en kombinerad version, där energieffektivitet från bränsleceller kombineras med högre energidensitet hos flytande vätgas. Denna typ av kombinerat vätgasflyg förväntas slå igenom först efter år 2040. Samtidigt så blir flygplanets vikt, precis som vid eldrivna flyg, ett problem även för vätgasflyg. Vätgasflyg blir tunga då energidensiteten i flytande vätgas är en fjärdedel av jetbränsle vilket kräver mer bränsle, vätgasen behöver extra isolering och bränslecellsystem adderar även det ytterligare vikt. Vätgasflyg skulle dock till skillnad från elflyg kunna fungera både för små och medelstora flygplan, och för längre sträckor om energidensiteten på bränslet kan öka och därmed reducera vikten, vilket gör det till ett mer lovande alternativ än eldrivna flyg.
Utöver nya typer av drivmedel finns det flera förändringar som kan genomföras för att minska flygets klimatpåverkan. E-taxiing, elektrifiering av flygets mark-körning, skulle minska flygets utsläpp med tre till fem procent. Och teknisk utveckling, såsom ny design av flygplanskroppen, har potential att minska energiåtgången, och därmed utsläppen med 15 till 30 procent.
Renare fossilt flygbränsle är en avgörande åtgärd i väntan på att hela flottan ställs om till förnybart. Mer än två tredjedelar av jetbränslets klimatpåverkan kommer faktiskt inte från koldioxidutsläpp, utan från kväveoxider, svaveldioxid, vattenånga och sot som när det släpps ut på hög höjd förändrar atmosfärens sammansättning och förorenar luften. Luftföroreningarna leder till många hälsoproblem och gaserna bidrar till den globala uppvärmningen. Störst växthuseffekt kommer från kväveoxider som bildar ozon och kondensationsdimma från flyg, som vi kan se som vita streck bakom flygplan, som kan bilda kvardröjande moln.
De hållbara drivmedel som vi diskuterat ovan har inga eller låga nivåer även av dessa utsläpp. Det innebär att de skadliga gaserna och partiklarna reduceras i takt med att fossilt flygbränsle fasas ut. Men i och med att utfasningen går alltför långsamt, är det viktigt att redan nu rena jetbränsle på kväve och svavel. Tekniken för att rena jetbränsle finns redan på plats och motorteknik för att köra på renade jetbränslen är i stort sett färdigutvecklad vilket innebär att vi skulle kunna använda renat jetbränsle för hela flygsektorn inom de närmsta åren. Detta skulle kunna hejda majoriteten av flygets negativa klimatpåverkan i väntan på att industrin ställer om till helt hållbara drivmedel.
Reducerat flygande är trots flertalet tekniska innovationer den enskilt mest effektiva lösningen på flygets stora utsläpp. Minskat flygande skulle minska utsläppen kraftigt då alternativa bränslen och metoder snabbare skulle kunna användas i en större del av flygsektorn om flygsektorn var mindre. Avancerade biobränslen skulle exempelvis kunna användas för nästan sju procent av alla flyg om flygandet halverades.
Reduceringen handlar framförallt om att minska affärsflygandet, som utgör en femtedel av allt resande och har en oproportionerligt stor effekt på koldioxidutsläppen med sina 30 procent. En halvering av affärsflyget skulle kunna bidra till minskade utsläpp motsvarande koldioxid från 16 miljoner fossila bilar. Här kan digitala möten och bättre tågförbindelser ersätta flyget. Det är också viktigt att minska flygandet hos de som flyger ofta vilket framförallt är den rikaste delen av befolkningen. Idag premieras deras flygande av poänggivande medlemsprogram. Istället för att uppmuntra deras frekventa flygande behöver vi skapa incitament för att de ska flyga mindre och minska sina koldioxidutsläpp.
Det stora problemet med samtliga lösningar som inte innebär att vi drar ner på flygandet, är att de kommer vara på plats alltför sent eller inte kan garanteras fungera i stor skala. Ta e-bränsle, som utlovas kunna ersätta jetbränsle för både stora och små flyg med korta och långa distanser. Detta är ännu löften som inte har påvisats kunna införlivas. Än så länge krävs en viss mängd fossilt bränsle för att motorerna ska kunna fungera med e-bränslen och vi kan hoppas på, men inte räkna med, att motorer som kan hantera rent e-bränsle kommer på marknaden innan år 2050. Det främsta som vi kan göra för att uppmuntra utvecklingen av dessa tekniker är att göra det olönsamt att köra på fossila bränslen, men också hjälpa industrin att skala ner för att möjliggöra att de nya teknikerna ska kunna implementeras.
Vi kommer helt enkelt inte kunna flyga som förr. Svaret ligger i alternativa färdmedel och reducerat flygande, samtidigt som vi ser till att de flygplan som ändå måste lyfta körs på verkligt hållbara drivmedel.
Källor
https://www.wwf.se/skog/varlden/vad-ar-biobransle/
https://css.umich.edu/publications/factsheets/energy/biofuels-factsheet
https://www.dw.com/en/sustainable-aviation-fuel-power-to-liquid/a-59398405
https://www.transportenvironment.org/discover/2050roadmap/
https://www.transportenvironment.org/discover/analysis-of-green-jet-fuel-production-in-europe//
https://ec.europa.eu/info/sites/default/files/refueleu_aviation_-_sustainable_aviation_fuels.pdf
https://theicct.org/publication/fuels-us-eu-cost-ekerosene-mar22/
Bildkälla:
Fotograf: Pascal Meier, unsplash: https://unsplash.com/photos/UYiesSO4FiM