NASAの支援を受けた研究者たちは、今後25年間の航空燃料需要の増加に対応するための5種類の代替航空燃料を特定しました。最新の分析によれば、従来のJet AおよびJet A-1以外の選択肢を拡大することで、国内の燃料供給を強化し、輸入石油への依存を減少させることが可能です。この研究は、航空会社が世界的な燃料消費の急激な増加に対応する準備を進めている時期に行われています。研究者たちは、従来の航空燃料市場における供給のボトルネックや価格変動に対する懸念が高まっていることも指摘しています。
持続可能な航空燃料は最も成熟した選択肢
ロッキー山国立研究所（NLR）は、持続可能な航空燃料（SAF）、液体水素、液化天然ガス（LNG）、液化エタン、そしてJet Xという実験的な燃料を評価しました。NASAが資金提供したこの報告書では、各燃料の生産ポテンシャル、技術的準備状況、インフラ需要について探求しています。研究者たちは、世界の航空燃料需要が2025年の約1000億ガロンから2050年には1650億ガロンに増加すると予測しています。この予測は、輸入原油に依存せず、国内の原料や電力を使用して生産される燃料への関心を再燃させています。
報告書によると、SAFは依然として最も成熟した選択肢です。航空会社は、既存の航空機や空港インフラを変更することなく、最大50%の割合で従来のJet A燃料と混合することができます。商業的に利用可能なSAFの大部分は、廃油、動物脂肪、油脂、アルコールベースの原料から来ています。科学者たちはまた、藻類、バイオマス、都市廃棄物を使用した生産方法の開発にも取り組んでいます。2016年以降商業市場に入ったにもかかわらず、SAFは依然として世界の航空燃料使用量の約1%を占めるに過ぎません。高い生産コストと限られたバイオ精製能力が、より広範な適用を妨げています。
新型低温燃料の潜在能力
NLRは、利用可能な原料が最終的に年間約1320億ガロンのSAF生産を支えることができると推定しています。生産能力が拡大すれば、この量は2050年に予測される世界の航空燃料需要の約80%を満たすことができます。NLRの上級車両およびインフラ分析研究員であるクリスティ・モリアーティは、「交通燃料市場はグローバルな市場です」と述べ、政府の決定が新しいSAF工場や生産経路への投資に影響を与えること、そして将来の需要に応じた迅速な展開が必要であることを指摘しました。
報告書では、液体水素、LNG、液化エタンも検討されています。これらの燃料は低温燃料の一種に分類されます。これらの燃料は、液体の状態を保つために絶熱タンク内で非常に低い温度に保たれる必要があります。現在、これらの燃料は既存の航空機でJet Aの代替として使用することはできません。空港は新しい給油システムを必要とし、航空機メーカーは新しい設計を認証する必要があり、規制当局は安全に取り扱い、配布するための国際基準を策定する必要があります。研究者たちは、長期的な潜在能力に対して楽観的です。
液体水素はその重量に対して高いエネルギーを提供し、飛行中に炭素排出を生じないため、将来の地域航空機にとって魅力的です。複数の航空会社が水素動力の航空機や推進システムの開発に取り組んでいます。米国連邦航空局もNLRと協力して、将来の水素運用に向けた空港の準備を進めています。LNGは、米国が豊富な天然ガス資源を持っているため、別のコスト効率の良い選択肢を提供する可能性があります。液化エタンは依然として主に実験段階にありますが、研究者たちはそれがLNGよりも高いエネルギー密度を提供し、生産が引き続き増加していると述べています。
Jet Xは依然として実験段階
Jet Xの開発段階は他の燃料よりも遥かに早いです。研究者たちは、新しい液体炭化水素化合物の化学を研究しており、これにより燃料効率が改善され、有害な芳香族化合物が減少し、空港周辺の空気質が改善され、航空機の尾流の形成が制限される可能性があります。報告書は、Jet Xが航空機エンジン、空港設備、および給油インフラとの互換性を示すためには、さらに数年のテストが必要であると指摘しています。研究者たちは、複数の燃料経路の継続的な探求が、航空業界において需要が継続的に増加する中でより大きな柔軟性をもたらすと信じています。