Het gebruik van biobrandstoffen om straalmotoren aan te drijven, vermindert de uitstoot van deeltjes in hun uitlaat met maar liefst 50 tot 70 procent, in een nieuwe studieconclusie die een goed voorteken is voor de luchtvaarteconomie en het milieu op aarde.

De bevindingen zijn het resultaat van een coöperatief internationaal onderzoeksprogramma onder leiding van NASA en met instanties uit Duitsland en Canada, en worden gedetailleerd beschreven in een studie gepubliceerd in het tijdschrift Natuur .

Tijdens vliegtesten in 2013 en 2014 in de buurt van NASA's Armstrong Flight Research Center in Edwards, Californië, gegevens werden verzameld over de effecten van alternatieve brandstoffen op de motorprestaties, emissies en door vliegtuigen gegenereerde contrails op hoogten die door commerciële vliegtuigen worden gevlogen. De testreeksen maakten deel uit van de Alternative Fuel Effects on Contrails and Cruise Emissions Study, of TOEGANG.

Contrails worden geproduceerd door hete uitlaatgassen van vliegtuigmotoren die zich vermengen met de koude lucht die typisch is op kruishoogten enkele kilometers boven het aardoppervlak, en zijn voornamelijk samengesteld uit water in de vorm van ijskristallen.

Onderzoekers zijn het meest geïnteresseerd in aanhoudende contrails omdat ze langdurige, en soms uitgebreid, wolken die zich normaal niet in de atmosfeer zouden vormen, en worden verondersteld een factor te zijn bij het beïnvloeden van de omgeving van de aarde.

"De uitstoot van roet is ook een belangrijke aanjager van condensatiestrepen en hun vorming, " zei Bruce Anderson, ACCESS-projectwetenschapper bij NASA's Langley Research Center in Hampton, Virginia. "Als resultaat, de waargenomen deeltjesreducties die we hebben gemeten tijdens ACCESS zouden zich direct moeten vertalen in verminderde ijskristalconcentraties in contrails, wat op zijn beurt zou moeten helpen om hun impact op het milieu van de aarde te minimaliseren."

Dat is belangrijk omdat contrails, en de cirruswolken die daaruit ontstaan, hebben een grotere impact op de atmosfeer van de aarde dan alle luchtvaartgerelateerde kooldioxide-emissies sinds de eerste gemotoriseerde vlucht van de gebroeders Wright.

De tests omvatten het vliegen met NASA's werkpaard DC-8 tot 40, 000 voet terwijl de vier motoren een 50-50 mengsel van vliegtuigbrandstof en een hernieuwbare alternatieve brandstof van hydro-verwerkte esters en vetzuren, geproduceerd uit camelina-plantolie, verbrandden. Een drietal onderzoeksvliegtuigen vloog om de beurt achter de DC-8 op afstanden van 300 voet tot meer dan 20 mijl om metingen te doen aan emissies en de vorming van contrails te bestuderen terwijl de verschillende brandstoffen werden verbrand.

"Dit was de eerste keer dat we de hoeveelheid roetdeeltjes hebben gekwantificeerd die worden uitgestoten door straalmotoren tijdens het verbranden van een mengsel van 50-50 biobrandstof tijdens de vlucht, " zei Rich Moore, hoofdauteur van de Natuur verslag doen van.

Het achterblijvende vliegtuig omvatte NASA's HU-25C Guardian jet gebaseerd op Langley, een Falcon 20-E5-jet van het Duitse Lucht- en Ruimtevaartcentrum (DLR), en een CT-133 jet geleverd door de National Research Council of Canada.

"Metingen in het kielzog van vliegtuigen vereisen zeer ervaren bemanningsleden en beproefde meetapparatuur, die DLR gedurende vele jaren heeft opgebouwd, " zei co-auteur van het rapport Hans Schlager van het DLR Institute of Atmospheric Physics. "Sinds 2000, de DLR Falcon is gebruikt in tal van meetcampagnes om de emissies en contrails van commerciële vliegtuigen te onderzoeken."

Onderzoekers zijn van plan deze studies voort te zetten om de potentiële voordelen van het vervangen van de huidige brandstoffen in vliegtuigen door biobrandstoffen te begrijpen en aan te tonen. Het is het doel van NASA om biobrandstoffen te demonstreren op hun voorgestelde supersonische X-vliegtuig.