Uusiutuvan lentopolttoaineen käyttöä halutaan lisätä, mutta esteenä on raaka-aineiden rajallisuus – ihminen ylittää Atlantin noin 6 500 ranskanperuna-annoksen jäterasvoilla
Uusiutuvalla lentopolttoaineella pyritään vähentämään lentoliikenteen hiilidioksidipäästöjä, mutta sen osuus on vielä erittäin pieni. Jos lentoliikenteen määrä edelleen kasvaa, uusiutuvan polttoaineen vaikutus haihtuu savuna ilmaan.
– Biopolttoaineiden käyttö tuo merkittäviä päästövähennyksiä, mutta se ei mahdollista rajatonta kasvua lentoliikenteelle, sanoo Mariko Landström, Sitran kestävyysohjelman johtava asiantuntija.
– Tässä on mahdollisuus mennä ojasta allikkoon, jos ei varmisteta raaka-aineiden kestävyyttä tuotantoa kasvatettaessa.
Alan suomalaiset toimijat Neste ja Finnair pyrkivät maailmanlaajuisesti uusiutuvien eturiviin. Sinne pääsee pienehköilläkin prosenteilla.
– Ilmailu tunnistetaan vaikeasti vähähiilistettäväksi. Lentoyhtiöiden vähähiilistämiseen uusiutuva polttoaine on merkittävin keino, muotoilee Riku Aho, Finnairin energiatransitiosta vastaava johtaja.
Maailmanlaajuisesti ilmailualalla käytettiin noin 300 miljoonaa tonnia polttoainetta vuonna 2019. Koronapandemiaan liittyneet lentoliikenteen keskeytykset aiheuttivat notkahduksen. Biopolttoainetta valmistavalla Nesteellä arvioidaan, että nykyisin kulutus on noussut noin 330 miljoonaan tonniin vuodessa.
Uusiutuvaa lentopolttoainetta tuotettiin viime vuonna noin miljoona tonnia, arvioi lentoyhtiöiden yhteistyöjärjestö IATA (International Air Transport Association). Tälle vuodelle arvio on hieman yli kaksi miljoonaa tonnia. Nestekin on lisäämässä tuotantoaan.
– Teoriassa kaikesta, missä on hiiltä, on mahdollista tehdä biopolttoainetta. Viljelyalan käyttö raaka-aineiden kasvattamiseen kuitenkin kilpailee ruuantuotannon kanssa. Kestävintä on käyttää jäte- ja tähdeaineita, Landström toteaa.
Uusiutuvan lentopolttoaineen käytön kasvua rajoittavat hinta, polttoaineen ja sen raaka-aineiden rajallinen saatavuus ja myös tekniikka.
– Raaka-ainevolyymit tulevat jossain vaiheessa vastaan nykyisten kasviöljyistä ja eläinrasvoista valmistettavien biopolttoaineiden osalta, sanoo tutkimusprofessori Juha Lehtonen Teknologian tutkimuskeskus VTT:stä.
Lehtonen toteaa, että uusien kestävien polttoaineiden tuotantoteknologiat ovat monimutkaisempia ja raaka-aineet – esimerkiksi vihreä vety – kalliimpia.
– Polttoaineiden hinnat tulevat nousemaan, jos näitä EU-regulaatioita seurataan. Lentäminen kallistuu tietenkin, sanoo Lehtonen.
Uusiutuvaa lentopolttoainetta (SAF) on sallittua käyttää enintään puolet polttoaineesta sekoitettuna kerosiiniin eli perinteiseen fossiiliseen lentopolttoaineeseen. Taustalla ovat turvallisuussyyt, kertoo Riku Aho Finnairilta.
– Uusiutuvasta polttoaineesta puuttuu aromaattisia hiilivetyjä. Niitä tarvitaan lentokoneen oikeaan, turvalliseen ja hyväksyttyyn käyttöön, selvittää Aho.
Puolet uusiutuvaa lentokoneen tankissa on nykytilanteessa lähinnä teoriaa. EU:n ohjeistuksen mukaan uusiutuvaa lentopolttoainetta tulee olla EU:n suurimmilla lentokentillä tankattavan polttoaineen joukossa vähintään kaksi prosenttia tästä vuodesta lähtien. Vuodelle 2030 tavoite on kuusi prosenttia.
Finnairilla pyritään Ahon mukaan pakollisia velvoitteita parempaan. Vuonna 2023 yhtiö käytti uusiutuvaa lentopolttoainetta noin 0,2 prosenttia.
Tälle vuodelle arvio on 1,8 prosenttia, kun mukana ovat Finnairin muutkin kuin EU-alueen lennot. Finnairin tavoitteena on käyttää 10 prosenttia uusiutuvaa polttoainetta vuonna 2030.
Uusiutuva lentopolttoaine maksaa Ahon mukaan noin 2–3 kertaa niin paljon kuin lentokerosiini. Lentoyhtiöiden kuluista noin 30 prosenttia syntyy polttoainehankinnoista.
– Onhan sillä merkittävä kustannusvaikutus. Mutta kun valmistuksen skaala ja volyymit kasvavat, yksikkökustannus pienenee, sanoo Aho.
Viime vuoden polttoaineen kulutus Finnairilla oli noin miljoona tonnia. Lentokone kuluttaa konetyypistä riippuen noin 600–6 000 kiloa polttoainetta tunnissa, kertoo Aho.
Neste on maailmanlaajuisestikin merkittävä uusiutuvan lentopolttoaineen valmistaja. Raaka-aineena Neste käyttää lähinnä ravintoloiden ja elintarviketeollisuuden eläin- ja kasvirasvatähteitä. Yksi tärkeimmistä aineksista on käytetty paistorasva.
– Siinä on potentiaalia jäljellä, mutta kyllä sitä jo aika hyvin kerätään, sanoo Mariko Landström Sitrasta.
Hän kertoo, että käytettyä paistorasvaa on tuotu paljon Kiinasta, mutta tulevaisuudessa Kiinalla voi olla sille myös omia käyttötarpeita – muun muassa juuri uusiutuvan lentopolttoaineen tuotannossa.
Miten paljon käytettyä rasvaa sitten tarvittaisiin, jos sillä pitäisi korvata kerosiini laajassa mittakaavassa? Landström tekee STT:n pyynnöstä laskelman.
Kun lennetään Helsingistä suihkukoneella New Yorkiin, polttoainetta kuluu noin 200 kiloa yhtä matkustajaa kohti. Jotta polttoaine saataisiin tuotettua käytetystä paistorasvasta, pitäisi paistaa noin 6 500 annosta ranskalaisia perunoita. Yhden matkustajan lennättämiseksi Helsingistä New Yorkiin pitäisi siis syödä annos ranskalaisia joka päivä yli 17 vuoden ajan.
– Tämä havainnollistaa raaka-aineen rajallisuutta, sanoo Landström.
Yksi uusista mahdollisista tähdemateriaaleista uusiutuvan lentopolttoaineen valmistukseen on lignoselluloosa. Sitä on saatavissa esimerkiksi kaadettujen puiden oksista sekä kaarnasta ja sahanpurusta, jotka jäävät jätteeksi metsäteollisuuden prosesseissa.
Nesteeltä kerrotaan sähköpostitse, että yhtiö on jo yli kymmenen vuotta selvittänyt lignoselluloosan mahdollisuuksia raaka-aineena. Lignoselluloosaa on periaatteessa saatavissa runsaastikin, mutta sen kemiallinen muokkaaminen polttoainekäyttöön sopivaksi on vaikeaa.
Toiveita ladataan myös sähköllä käyviin lentokoneisiin. Sellaisia on kehitteillä, mutta ei missään vielä vakiintuneessa käytössä. Riku Aho Finnairilta toteaa, että sähkökäyttöisyys soveltuu nykyteknologian valossa lähinnä pienille lentokoneille ja lyhyille eli noin 200–300 kilometrin lentomatkoille.
– Tätä rajoittaa lähinnä akkujen energiatiheys. Akut ovat aika painavia, sanoo Aho.
Täysin sähköllä käyvät lentokoneet voisivat Ahon mukaan olla ensi alkuun kuusipaikkaisia ja suurimmillaankin ehkä 19-paikkaisia. Ruotsalainen Heart Aerospace kehittelee 30-paikkaista hybridikonetta, joka tarvitsee sähkön lisäksi myös nestemäistä polttoainetta.
– Uskomme, että sähköisen lentämisen aika on todennäköisesti 2030-luvun tuolla puolella, jolloin ne lentokoneet olisivat riittävän kypsiä ja turvalliseksi todettuja kaupalliseen lentoliikenteeseen.
Ajateltavissa oleva askel on teollisuuden hiilidioksidipäästöjen kerääminen ja niissä olevan hiilen uudelleenkäyttö synteettiseksi lentopolttoaineeksi.
– Suuri haaste on iso sähkönkulutus, mikä niihin tarvitaan, sanoo tutkimusprofessori Juha Lehtonen VTT:stä.
Lehtonen arvioi, että Suomen metsäteollisuuden hiilidioksidipäästöt ovat yli 20 miljoonaa tonnia vuodessa ja kaikki Suomen bioperäiset hiilidioksidipäästöt yhteensä noin 30 miljoonaa tonnia. Jotta niissä oleva hiili voitaisiin muuntaa polttoaineeksi, tarvittaisiin noin 120–170 terawattituntia sähköä.
Määrä ei ole ihan pieni: Suomen koko vuosittainen sähkönkulutus nykyisellään on noin 80 terawattituntia.
– Suomessa on ihan hyvä potentiaali esimerkiksi tuulisähkön tuottamiseen, mutta se vaatii aika hurjan määrän investointeja, sanoo Lehtonen.
Jos Suomen bioperäiset hiilidioksidipäästöt saataisiin täysimääräisesti muunnetuksi polttoaineeksi, polttoainetta kertyisi Lehtosen mukaan noin 6–7 miljoonaa tonnia vuodessa.