Gulfstream Aerospaceは、100%の持続可能な航空燃料（SAF）が、ジェット機の後方に延びる細い白い筋であるコントレイル（飛行機雲）を形成する原因となる排出物を大幅に削減できることを示す一連の高高度飛行試験を完了しました。 

高度50,000フィートまでで実施されたこれらの試験は、代替燃料が航空分野における目に見えにくい気候問題の一つに対処できるという新たな証拠を示しています。Gulfstreamはこの種の高高度飛行試験キャンペーンを完了した初のビジネス航空会社となりました。

メーカーは、Rolls-Royce Pearl 700エンジンを搭載したGulfstream G800を用いて試験を行いました。これとは別に、同じくPearl 700エンジンを搭載した特別改造のGulfstream G700が飛行時の排出測定ラボに作り替えられ、G800と密接な編隊を組んで飛行し、高度での粒子状物質やコントレイル形成に関わる大気特性の実際の精密な測定を行いました。

同社によれば、そのためにチームは従来のJet A、低硫黄Jet A、および硫黄や芳香族化合物を含まないネートのhydroprocessed esters and fatty acids (HEFA) SAFを比較したといいます。SAFでの飛行では、氷晶が形成されてコントレイルになる際の核となるすす粒子が著しく少なくなりました。

コントレイルは大気中の熱を閉じ込めるため重要です。航空業界全体で引用される研究は、これら氷晶の筋が航空の総合的な気候影響のかなりの割合を占め、部門の二酸化炭素排出による温暖化効果に匹敵する可能性があることを示唆しています。形成を引き起こす粒子を減らすことは、CO2削減のみでは得られない、より早期に到来する気候面での便益をもたらす可能性があります。

試験で測定した項目

The research campaign was conducted in partnership with the FAA, NASA, the German Aerospace Center (DLR), Missouri University of Science and Technology, Rolls-Royce, Aerodyne Research, Rolls-Royce, Montana Renewables, and World Fuel Services. 

試験は非揮発性粒子状物質に重点を置いて行われました。排気中の粒子が少ないということは、水蒸気が凝結して凍るための核となる箇所が減ることを意味し、その結果として薄く、寿命の短いコントレイルになったり、場合によってはまったく生じなかったりします。

予備結果は、ネートSAFを使用した場合にコントレイル形成に寄与する粒子排出が有意かつ測定可能な量で減少することを示唆しています。Gulfstreamは完全なデータセットを公表していませんが、プログラムに関わった技術者らはその削減がNASAや欧州の研究機関が実施したこれまでの地上試験や低高度での研究と整合していると説明しました。

なぜ50,000フィートが重要か

G800のようなビジネスジェットは、商業旅客機が飛行する高度を大きく上回る高度で巡航することが多いです。その上空は氷晶が維持されやすいほど冷たく湿っていることが多く、コントレイル形成にとって格好の領域です。そうした高度での排出削減を実証することは、ビジネス航空が実際にどのように飛んでいるかに即したデータを事業者や規制当局に提供します。

「このキャンペーンは、先進技術、実地試験、そして意義ある協力を通じて、航空の環境影響をよりよく理解し、低減するという我々の戦略を反映するものです」

とGulfstreamの社長、Mark Burnsは述べました。 

このキャンペーンは、G800とそのRolls-Royce Pearl 700エンジンにとって初めての100% SAF飛行を示すものであり、Gulfstreamがこれまでに達成してきたSAFに関するマイルストーンの積み重ねの上に築かれています。それには2011年に1基のエンジンでSAFを使用した業界初の大西洋横断飛行や、2023年に100% SAFでの業界初の大西洋横断飛行などが含まれます。 

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供給の問題

SAFは依然として希少で高価です。世界の生産量はジェット燃料需要のごく一部しか賄えておらず、ネートSAFはまだ日常的な商用利用の承認を得ていません。現在の業界基準では、従来のジェット燃料と最大50%までのSAFブレンドが許容されています。エンジンや機体を100% SAFで運用できるように認証するにはより長いプロセスが必要であり、Gulfstreamのような試験はその技術的根拠を築くための支援を目的としています。

ビジネス航空の団体は2050年までにネットゼロの炭素排出を達成することを約束しており、SAFが削減の最大の割合を担うと見込まれています。よりクリーンな燃料の使用や氷晶が形成されやすい大気領域を回避するための飛行経路の変更などによるコントレイル回避は、短期的な気候便益をもたらす並行した戦略として浮上しています。

Gulfstreamは、エンジンメーカーや燃料供給業者と協力して、より広範な採用を後押しする技術的根拠を構築するために追加の試験を継続して行う予定です。現時点では、今回の結果は「タンクに入れるものが空に出るものを変える」という証拠の蓄積にさらに寄与するものです。