Biodrivstoff - NASA i stort forskningsprosjekt - TU video

DLR-forskningsflyet Atra tett fulgt av Nasas DC-8-forskningsfly. (Florian Friz)

BIODRIVSTOFF I LUFTFARTEN

Derfor er NASA DC-8 i Tyskland for å sniffe eksos

Kan biodrivstoff bidra til mindre varige kondensstriper?

• Per Erlien Dalløkken
• luftfart
• 15. feb. 2018 - 19:12

 

De tyske og amerikanske luft- og romfartssentrene har i januar og februar fløyet en rekke tokt i nordtysk luftrom.

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) og National Aeronautics and Space Administration (Nasa) har slått sammen sine ressurser - både folk, måleinstrumenter og flygende laboratorier - for å lære mer om hvilken påvirkning bruk av biodrivstoff har på atmosfæren og hva slags potensial dette har for en mindre miljøskadelig luftfart (video nederst i artikkelen).

Flyskapte skyer

Nasas snart 50 år gamle DC-8 forskningsfly ble på starten av året fløyet over fra California til flybasen Ramstein like sørvest for Frankfurt for å bidra til partikkelutslippsmålingene.
Flygningene har i hovedsak foregått i et restriksjonsområde i delstaten Mecklenburg-Vorpommern nord i Tyskland. I dette luftrommet har de oppholdt seg i fire-fem timer per tokt.

De tyske og amerikanske forskningsflyene sammen med et par Boeing C-17 Globemaster III på flybasen Ramstein.

Det tyske forskningsflyet har i denne sammenhengen kun fungert som en drivstoffbrenner. A320-flyet har fløyet først, med DC-8-en, utrustet med 14 ulike måleinstrumenter, bak for å snuse i eksos/kondensstripene fra de to IAE V2500-motorene i forskjellige høyder og hastigheter, og med forskjellige typer drivstoff: Både konvensjonelt drivstoff (Jet A-1) og med innblanding av 30 og 50 prosent biodrivstoff.
Når den varme vanndampen i eksosen slippes ut og blandes med tilstrekkelig kald luft, oppstår kondensasjon. Under visse forhold i atmosfæren, produseres iskrystaller som danner lange kondensstriper, det som på engelsk kalles «contrails». Kondensstripene vil etter hvert spre seg og kan danne cirrusskyer.

Airbus A320-flyet Atra har fløyet med tre forskjellige drivstoff i ulike atmosfæriske forhold. Bilde: Daniel Beckmann

Et av spørsmålene Nasa- og DLR-forskerne prøver å få svar på, er hva slags effekt mindre sot-utslipp har på ispartiklene i kondensstripene, og om dette kan føre til mindre klimaoppvarming som følge av langvarige kondensstriper og flyskapte skyer (contrail-cirrus).
Det er også et mål å finne ut om den mer økonomiske løsningen med 30 prosent innblanding av biodrivstoff vil generere tilsvarende reduserte sotutslipp som ved 50 prosent bioinnblanding i det konvensjonelle Jet A-1 parafindrivstoffet.
Det er noen måneder til resultatene vil være klare, varsler DLR.

• Det samme flyet: Her «vindtunnel-testes» en A320 i lufta med laser

Komplisert og sammensatt

I en Ciens-rapport fra 2011, som tar for seg forskning på klimaeffekter av utslipp fra fly, pekes det på at flytrafikken står for omtrent 2-2,5 prosent av de totale menneskeskapte CO₂-utslippene. Det vi henter på mer effektive flymotorer og trafikkavvikling spises opp av trafikkvekst.
Når vi snakker om klimaeffekt fra luftfarten, er dette vanskelig å tallfeste. Som Cicero-forskerne skriver: Påvirkningen er sammensatt og komplisert - noen mekanismer gir en avkjøling, andre en oppvarming.
Karbondioksid (CO₂) og vanndamp (H₂O) utgjør hoveddelen av utslippene fra fly. En økt mengde av disse fører til at mer varmestråling fra jorda fanges i atmosfæren og gir derfor en oppvarming.

Cockpiten på Nasas DC-8-72-forskningsfly. Dette er til vanlig stasjonert på Armstrong Flight Research Center i Palmdale, California. Bilde: Daniel Beckmann

I tillegg kommer nitrogenoksider (NO_x), svoveldioksid (SO₂), karbonmonoksid (CO), hydrokarboner (HC) og partikler som organisk karbon (OC) og sot (Black Carbon, BC). Også de sistnevnte kan ha indirekte klimapåvirkning:
Gjennomgangen viser til en studie som indikerer at sotpartikler fra flytrafikk kan ha en påvirkning på storskala cirrusskyer ved at de virker som frysekjerner.
– Dannelsen av og påvirkningen på cirrusskyer på grunn av utslipp fra flytrafikk kan ha potensielt ha sterke klimaeffekter, men kunnskapen om dette er ufullstendig og mer forskning gjenstår for å kunne kvantifisere størrelsen på effekten, heter det i rapporten.

På dette området kan trolig det tysk-amerikanske forskningsprosjektet bidra, i tillegg til å undersøke partikkelutslippene fra ulike typer drivstoff.
Prosjektet heter «NASA/DLR-Multidisciplinary Airborne eXperiments/Emission and CLimate Impact of Alternative Fuel» (ND-MAX/ECLIF 2) og bygger videre på Eclif 1 som DLR gjennomførte i 2015.
Til å utføre målingene har altså DLR og Nasa stilt med hver sine «flygende laboratorier». 
Det tyske flyet kalles også Atra («Advanced Technology Research Aircraft»), selvsagt registrert som D-ATRA, og er et Airbus A320-232 som har fløyet i 21 år. Det var for ti år siden at det ble ferdig ombygget og innlemmet i DLR-flåten.
Nasa-flyet, N817NA, er et DC-8 som rullet ut fra McDonnell Douglas-fabrikken i 1969 og som da det ble overtatt av Nasa i 1985 hadde blitt bygget om til en 72-utgave med CFM56-motorer.

DLR og Nasa samarbeider om å måle utslipp fra alternative