Die Branche der Luftfahrt produziert rund eine Gigatonne (eine Milliarde Tonnen) Kohlendioxid, was 3 % der weltweiten Emissionen dieses Gases entspricht. Forscher und politische Entscheidungsträger glauben gleichermaßen, dass diese Daten zeigen, dass die Luftfahrt eine Branche voller Möglichkeiten zur Emissionsreduzierung ist.
Die International Air Transport Association (IATA) hat sich zum Ziel gesetzt, bis 2050 Netto-Null-Emissionen zu erreichen. Doch wie können die Emissionen reduziert werden? Ein Team nordamerikanischer Wissenschaftler ist zu dem Schluss gekommen, dass dies möglich ist wiederverwenden Abfall Kommunalabfälle entsorgen und in nachhaltigen Flugtreibstoff umwandeln. Sie schlagen vor Raffinerien bauen Müllverbrennungsanlage in der Nähe wichtiger Verkehrsknotenpunkte.
Allein in den Vereinigten Staaten könnten jedes Jahr zwischen 11 und 19 Milliarden Liter nachhaltiger Flugtreibstoff aus Müll hergestellt werden. Diese Liter würde zwischen 15 und 25 % der jährlichen Treibstoffversorgung dieses Landes ersetzen. Doch der Vorschlag dieser Wissenschaftler, der in der Fachzeitschrift „ACS Sustainable Chemistry & Engineering“ veröffentlicht wurde, ließe sich ohne größere Probleme auch in anderen Ländern anwenden.
„Wir haben Orte in den Vereinigten Staaten identifiziert, an denen große Flughäfen nahe genug an großen, kostengünstigen Abfallproduktionszentren liegen, um diese Raffinerien jetzt zu bauen“, sagt Timothy Seiple, Hauptautor der Studie.
Der Abfall von der modernen Gesellschaft produziert (Hausmüll, Essensreste, Schlamm aus Wasseraufbereitungsanlagen, ungenutztes Pflanzenmaterial aus der Landwirtschaft…) enthalten die gleichen organischen Moleküle wie Rohöl das tief unter der Erdoberfläche liegt.
„Biocrude“-Öl
Rohöl entsteht über Millionen von Jahren unter der Erde, wenn starke Hitze und Druck alte Algen und kleine Meeresorganismen chemisch verändern. Wissenschaftlern ist es gelungen, eine Technologie zu entwickeln, die diese Millionen Jahre auf wenige Stunden komprimiert,Öl produzieren‘Biorohstoff„, der dann raffiniert und in Treibstoff für Diesel-Lkw oder Flugzeuge umgewandelt werden kann.
Forscher untersuchen nun, wie diese Technologie skaliert werden kann und dennoch profitabel bleibt. Ein Hindernis für die Produktion einer nennenswerten Menge nachhaltigen Flugtreibstoffs ist die Abfallmenge selbst, der Rohstoff. In westlichen Ländern gibt es reichlich Abfall.
Die Amerikaner produzierten im Jahr 2018 fast 300 Millionen Tonnen Müll, mehr als 2 Kilo pro Person und Tag. Ein Großteil dieses Mülls ist organisch, darunter Essensreste wie Obst- und Gemüseschalen und weggeworfene Reste, wie JoAnna Wendel, Kommunikatorin am Pacific Northwest National Laboratory, feststellte.
Darüber hinaus ist die Behandlungsanlagen Abwasser der Vereinigten Staaten erzeugen jedes Jahr 7,6 Millionen Tonnen Biofeststoffe, die reich an organischer Substanz sind. Abschluss: Es gibt genügend Material, um diesen Bioabfall in Treibstoff für Flugzeuge umzuwandeln.
Es ist wahr, dass man auch das berücksichtigen muss Umweltkosten. Würde der beim Transport von nachhaltigem Flugtreibstoff freigesetzte Kohlenstoff den durch den Waste-to-Fuel-Prozess eingesparten Kohlenstoff ausgleichen? Um diese Frage zu beantworten, untersuchten die Forscher die wichtigsten Müllproduzenten und deren Entfernung von den wichtigsten Reisezentren.
„Wenn Städte näher an großen Flughäfen Müllverbrennungsanlagen bauen, ist es weniger wahrscheinlich, dass zusätzliche Infrastruktur benötigt wird, um sie zu den Flughäfen zu bringen“, bemerkt Karthikeyan Ramasamy, Mitautor der Studie.
Dekarbonisieren Sie den Sektor
„Die Wiederverwertung von Müll zu Kraftstoff bedeutet, dass er nicht kilometerweit entfernt auf Mülldeponien transportiert werden muss und da er sich nicht zersetzt, wird er auch nicht freigesetzt.“ Methan“betont Ramasamy.
Die Forscher konzentrierten ihre Analyse auf zwei Arten von Abfall: nasszu denen Schlamm aus Wasseraufbereitungsanlagen oder Gülle aus landwirtschaftlichen Betrieben gehören, und getrocknetDazu gehören Essensreste, Holz, Papier, Gartenabfälle, Kunststoffe und andere Materialien, die normalerweise in den Müll geworfen werden.
Wie erwartet produzieren die am dichtesten besiedelten Gebiete die größte Menge an Abfall. Die Forscher untersuchten die Nähe dieser abfallproduzierenden Zentren zu großen Flughäfen wie Los Angeles, New York, San Francisco, Chicago und Atlanta.
Den Berechnungen der Forscher zufolge Abfälle könnten 7 % des jährlichen Treibstoffs am Flughafen Los Angeles und 22 % am Flughafen Chicago ersetzen. Insgesamt stellten sie fest, dass abfallbasierte, nachhaltige Flugtreibstoffraffinerien nahe genug an 100 US-Flughäfen gebaut werden könnten.
All dies das würde die Produktion von 13.000 bis 21.000 Millionen Litern pro Jahr ermöglichen, was zwischen 15 und 25 % des jährlichen Gesamtverbrauchs an Kerosin ausmacht. Im weiteren Sinne ist es würde die CO2-Intensität der Luftfahrtindustrie um 10 bis 18 % reduzieren.
„Die fünf großen Flughäfen verbrauchen mehr als 1 Milliarde Gallonen (3.785,41 Millionen Liter) Kerosin pro Jahr“, betont Seiple. „Wir haben nicht genug Abfall, um den gesamten Kerosin zu ersetzen, aber das könnte einer sein.“ Unmittelbare Chance zur Dekarbonisierung des Luftfahrtsektors und uns noch stärker auf nachhaltigere Kraftstoffe ausrichten“, schließt er.
Referenzbericht: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssuschemeng.3c02147
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