Miten lennämme tulevaisuudessa?

”Uusia työkaluja päästöjen vähentämiseen on tulossa, mutta pikaratkaisuja ei ole, vaan teknologian kehitys vie aikansa”, sanoo Finnairin Senior Sustainability Manager Tuomo Karppinen.

”Nyt 2020-luvulla on tärkeää kasvattaa kestävän lentopolttoaineen (SAF) tuotantovolyymien määrää, kehittää lentokoneteknologiaa tehokkaammaksi ja mahdollistaa erilaisten energiavaihtoehtojen käyttö lentämisessä. Uudet lentokoneteknologiat ja energiasiirtymä vihreään vetyyn tapahtunevat 2030-luvulla. Tulemme kuitenkin tarvitsemaan päästökompensaatioita vielä 2040-luvullakin, jotta saamme lentämisen nettopäästöt nollaan.”

Nettopäästöt viittaavat tilanteeseen, jossa on tasapaino sen välillä, kuinka paljon hiiltä päästetään ilmakehään ja kuinka paljon hiiltä sitoutuu hiilinieluihin.

Ovatko uusiutuvat polttoaineet (sustainable aviation fuel, SAF) avain lentämisen päästöihin?

Uusiutuvilla lentopolttoaineilla on tärkeä rooli lentämisen päästökysymysten ratkaisemisessa: jokainen litra uusiutuvaa polttoainetta vähentää suoraan fossiilisen polttoaineen tarvetta saman verran. SAF voi vähentää hiilidioksidipäästöjä jopa yli 90 % prosenttia fossiiliseen polttoaineeseen verrattuna. Uusiutuvan polttoaineen laajamittaista käyttöä rajoittaa kuitenkin vielä sen korkea hinta ja heikko saatavuus.

SAF on keskimäärin 3–5 kertaa kalliimpaa kuin fossiilinen polttoaine, ja polttoainekustannukset ovat lentoyhtiön suurimpia kulueriä. Vuonna 2023 vain 0,2 prosenttia polttoainekulutuksestamme oli uusiutuvaa lentopolttoainetta, mutta tavoitteenamme on lisätä sen käyttöä tulevaisuudessa. Olemme esimerkiksi tehneet osana oneworld-allianssia ostosopimukset kahdelta eri toimijalta Kaliforniasta tämän vuosikymmenen lopulle. Suomessa kumppanimme uusiutuvissa polttoaineissa on Neste.

Uusiutuvien polttoaineiden kehittämisessä avain on kestävien ja vastuullisten raaka-aineiden saatavuus sekä vihreän energian hinta. Uusiutuvien polttoaineiden tarve ja kysyntä ylittää tällä hetkellä moninkertaisesti globaalin tuotannon kapasiteetin ja se näkyy raaka-aineiden ja polttoaineen hinnassa. SAF-polttoaineen raaka-aineena voidaan käyttää erilaisia biopohjaisia materiaaleja, kuten esimerkiksi selluloosaa, käytettyä ruokaöljyä tai muuta kiinteää jätettä, tai suoraan hiilivetyjen epäorgaanisia perusraaka-aineita eli hiiltä (hiilidioksidina) ja vetyä. Eri tuotantoteknologioiden kehittäminen on hyvässä vauhdissa, mutta laajaan eri teknologioita hyödyntävään uusiutuvien polttoaineiden massatuotantoon on vielä matkaa – tähän myös tarvitaan globaaleja, alueellisia ja kansallisia kannustimia ja todellisia teollisuuden investointeja.

Koska Finnairin verkostossa nähdään ensimmäiset sähkölennot?

Sähkölentäminen vaatii vielä paljon kehitystyötä, eikä se moneen vuoteen tule olemaan ratkaisu meidän verkostossamme, jossa lyhyetkin matkat ovat suhteellisen pitkiä sähkökoneille. Seuraamme kuitenkin mielenkiinnolla sähkölentokoneiden kehitystä. Yhteistyö lentoyhtiöiden ja lentokonekehittäjien välillä on olennaista kehitys- ja suunnitteluvaiheessa, mutta tällä hetkellä meillä ei ole suunnitelmia sähkölentokoneiden tuomisesta laivastoomme.

Uuden lentokoneteknologian kehittäminen on monimutkaista ja aikaa vievää. Sähkölentäminen tulee vaatimaan vielä paitsi kehitystyötä lentokone- ja akkuteknologiassa, myös investointeja ilmailun infrastruktuuriin aina lentoasemien latauspaikoista lähtien.

Olemme aiemmin kertoneet näkevämme potentiaalia Heart Aerospacen kehitteillä olleeseen 19-paikkaiseen sähkölentokoneeseen lyhyille reiteillemme. Heart Aerospace on kuitenkin hiljattain muuttanut hankkeensa kehityssuuntaa, ja valmistelee nyt suurempaa hybridikonetta, joka yhdistää nestemäisen polttoaineen ja sähkön käytön, joten emme ole uusineet aiempaa Letter of Interest -aiesopimustamme.

Millainen rooli vedyllä on tulevaisuudessa?

Vety sisältää kolme kertaa enemmän energiaa painonsa suhteen kuin kerosiini ja tarjoaa painonsa suhteen huomattavan edun sähkölentämiseen verrattuna. Vedyn haasteena on sen tarvitsema suurempi tilavuus ja siten joko suurempi lentokoneen runko tai pienempi kuljetuskapasiteetti. Vetylentäminen siten voi tarjota vähäpäästöisen vaihtoehdon pidemmille lentomatkoille kuin esimerkiksi sähkö. Pitkät, useamman tuhannen kilometrin kaukolennot on kuitenkin taloudellisesti järkevää lentää nestemäisillä polttoaineilla vielä pitkään tulevaisuudessakin.

Uuden lentokoneteknologian kehittäminen on aikaa vievää ja haastavaa, mutta niin on energiainfrastruktuurin rakentaminenkin. Lentokoneisiin tulee pystyä tankkaamaan sen tarvitsema energia lentoreitin molemmissa päissä. Iso kysymys maailman lentokentille onkin se, tuleeko niiden kehittää tankkausmahdollisuus kaikille eri energiavaihtoehdoille, joilla lentokoneet tulevaisuudessa lentävät: SAF, kerosiini, vety ja sähkö? Mitä kattavampi globaali energiainfrastruktuuri on, sitä paremmin lentoyhtiöt voivat suunnitella tulevaa lentokoneteknologian käyttöönottoa.

Mitä lentokonekehityksessä nyt tapahtuu?

Viime vuosina lentokoneissa on kiinnitetty huomiota koneiden painon vähentämiseen, jolla on suora vaikutus polttoaineen kulutukseen ja siten päästöihin. Uusissa koneissa saadaan päästötehokkuutta myös kehittyneemmistä moottoreista – esimerkiksi A350-koneet ovat jopa 25 % polttoainetehokkaampia kuin aiemman sukupolven koneet. Myös aerodynamiikan kehittämisellä on merkitystä ja esimerkiksi siipien kärkien winglettien muodolla ja uusilla pintamateriaaleilla voidaan vähentää ilmanvastusta ja siten polttoaineen kulutusta.

Aivan uusiakin lentokone- ja moottorikonsepteja ollaan kehittämässä. Esimerkiksi lähiaikojen mielenkiintoisimpia kehityshankkeita on moottoriteknologiassa niin sanottu open rotor -teknologian tutkiminen ja suoraan vedyllä toimiva turbiinimoottori. Uusia teknologioita tutkitaan myös lentokonevalmistajien puolella koko ajan ja alalla odotetaan kovasti vety- ja sähkölentämiseen liittyvien lentokoneiden rakentamista.