Chuyến bay chở khách đầu tiên sử dụng 100% nhiên liệu xanh cho một động cơ

Nhìn từ bên ngoài, chiếc Boeing 737 MAX 8 của United Airlines khởi hành từ sân bay O’Hare, Chicago về sân bay Ronald Reagan, Washington D.C. với 115 hành khách không có gì đặc biệt. Tuy nhiên, nó đã làm nên lịch sử khi là chuyến bay thương mại đầu tiên sử dụng 100% nhiên liệu hàng không bền vững (SAF) cho một động cơ máy bay.

“Chuyến bay sử dụng nhiên liệu SAF ngày hôm nay đánh dấu một cột mốc quan trọng cho những nỗ lực giảm phát thải carbon của ngành hàng không. Đồng thời, thông qua việc sản xuất và sử dụng các loại nhiên liệu thay thế, nó còn chứng minh việc các doanh nghiệp có thể cùng hợp tác trong một giải pháp quan trọng để giải quyết một trong những thách thức lớn nhất của nhân loại” – Scott Kirby, Giám đốc Điều hành của United Airlines, người có mặt trên chuyến bay đến Washington D.C. nói.

Máy bay Boeing 737 MAX 8 của United Airlines trên đường băng tại sân bay O’Hare ngày 1 tháng 12 năm 2021. Chuyến bay này là minh chứng cho việc có thể sử dụng nhiên liệu hàng không bền vững mà không cần thay đổi máy bay hoặc cơ sở hạ tầng sân bay. Ảnh: United.​​​

Một hành khách khác trên chuyến bay lịch sử này là John Slattery – Giám đốc Điều hành của GE Aviation. Chiếc máy bay của hãng United được trang bị một cặp động cơ LEAP-1B của CFM International (liên doanh giữa GE và Safran Aircraft Engines). Bên cạnh dòng động cơ này, GE cũng đang nghiên cứu sử dụng nhiên liệu SAF cho các dòng động cơ khác của mình. Những chuyến bay gần đây do Etihad Airways và British Airways khai thác đều sử dụng hỗn hợp nhiên liệu chứa SAF, trong khi đó GE Aviation cũng đang hợp tác với hãng hàng không Emirates cho các kế hoạch bay thử nghiệm bằng 100% nhiên liệu SAF vào năm 2022.

Hiện nay, những tiêu chuẩn quốc tế tuân theo quy trình của ASTM International giới hạn các hãng hàng không chỉ có thể sử dụng tối đa 50% nhiên liệu SAF cho một chuyến bay thương mại. Do đó, trên chuyến bay này, United đã sử dụng 500 gallon (1893 lít) nhiên liệu SAF và 500 gallon nhiên liệu phản lực thông thường, mỗi động cơ dùng một loại nhiên liệu riêng.

Nhiên liệu SAF cho chuyến bay của United là loại có thể “sử dụng trực tiếp” (drop-in), nghĩa là nó hoàn toàn có thể thay thế cho nhiên liệu máy bay truyền thống là Jet A và Jet A-1 mà không cần thay đổi động cơ hoặc khung máy bay. Điều này đồng nghĩa với việc nhiên liệu SAF tương thích với đội tàu bay thương mại hiện hành cũng như cơ sở hạ tầng để phân phối và lưu trữ nhiên liệu hiện có. “Động cơ máy bay không cần biết tới nguồn gốc nhiên liệu” – Gurhan Andac, trưởng nhóm kỹ thuật về nhiên liệu và phụ gia hàng không của GE Aviation nói về sự khác biệt hoặc thiếu hụt (nếu có) giữa SAF và nhiên liệu hàng không truyền thống. Andac đóng một vai trò quan trọng trong công tác nghiên cứu các loại nhiên liệu sinh học và nhiên liệu tổng hợp cho động cơ máy bay và thúc đẩy việc sử dụng những sản phẩm này. Anh cũng chủ trì một nhóm chuyên môn quốc tế tại ASTM để phát triển các thông số kỹ thuật tiêu chuẩn nhằm tạo điều kiện cho việc bay bằng 100% nhiên liệu SAF.

Trong quá trình thử nghiệm nhiên liệu SAF, GE Aviation đã thực hiện một số chuyến bay thử nghiệm tiên phong trong ngành. Có thể kể tên chuyến bay thương mại thử nghiệm đầu tiên bằng nhiên liệu SAF năm 2008, chuyến bay xuyên Đại Tây Dương đầu tiên bằng máy bay vận tải thương mại cỡ lớn sử dụng nhiên liệu SAF năm 2011 và chuyến bay bằng máy bay phản lực quân sự đầu tiên sử dụng 100% nhiên liệu SAF năm 2016. Đầu năm nay, GE lần đầu tiên thử nghiệm công nghệ biến điện thành chất lỏng (power-to-liquid hay PtL) trong đó sử dụng điện tái tạo để tách nước thành khí hydro và oxy rồi kết hợp khí hydro thu được với khí CO2 đã thu giữ để tổng hợp thành nhiên liệu hydrocacbon dạng lỏng.

Để thực hiện chuyến bay lịch sử bằng nhiên liệu xanh, ngoài CFM thì United còn hợp tác cùng Boeing, Virent – một công ty con của Marathon sở hữu công nghệ cho phép SAF có thể thay thế trực tiếp nhiên liệu hàng không truyền thống và World Energy – công ty sản xuất SAF thương mại đầu tiên trên thế giới và duy nhất tại Bắc Mỹ.

Theo United, cam kết chuyển đổi từ xăng dầu sang nhiên liệu bền vững của họ lớn hơn bất kỳ hãng hàng không nào. Cụ thể, mùa xuân năm ngoái, United đã khởi động chương trình Eco -Skies Alliance, trong đó ít nhất 29 đối tác doanh nghiệp của hãng đã đóng góp để mua 5,7 triệu gallon SAF chỉ tính trong năm 2021. Lượng nhiên liệu xanh này đủ để máy bay di chuyển trên quãng đường gần 600 triệu km và giúp loại bỏ khoảng 53.000 tấn khí nhà kính phát thải vào bầu khí quyển.

Nhiên liệu SAF được sản xuất từ nhiều loại nguyên liệu thô bền vững, trong đó có dầu thực vật, tảo, mỡ, chất béo, chất thải, cồn, đường, CO2 thu giữ và nhiều nguồn nguyên liệu cũng như quy trình thay thế khác. Theo ước tính của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, quốc gia này có đủ nguồn lực để sản xuất 50-60 tỷ gallon SAF mỗi năm, đủ sức đáp ứng nhu cầu nhiên liệu xanh hiện tại của ngành hàng không. Theo Statista, các hãng hàng không thương mại sẽ tiêu thụ khoảng 57 tỷ gallon nhiên liệu tính đến cuối năm 2021, giảm so với mức cao nhất là 95 tỷ gallon vào năm 2019. Khi chuyển từ xăng dầu sang SAF, ngành hàng không có thể giảm tới 80% lượng carbon phát thải trong toàn bộ vòng đời nhiên liệu – theo Tổ chức Hoạt động vận tải hàng không (ATAG) và Hiệp hội Vận tải Hàng không Quốc tế (IATA).

Hiện tại, SAF mới chỉ chiếm một phần rất nhỏ – ít hơn 1% lượng nhiên liệu tiêu thụ trong ngành hàng không. Để kêu gọi thêm đầu tư vào loại nhiên liệu bền vững này và tạo ra nhiều nguồn cung hơn, nhu cầu SAF trước tiên cần phải tăng. Đây cũng là hy vọng mà United gửi gắm qua chuyến bay này: họ muốn làm gương để những hãng hàng không khác nói theo. “Nhiên liệu SAF thay thế trực tiếp là thứ mà ngành hàng không có thể đưa vào sử dụng rộng rãi ngay từ bây giờ để bắt đầu lộ trình thực hiện cam kết không phát thải vào năm 2050” – Gaël Méheust, Chủ tịch kiêm Giám đốc Điều hành của CFM International cho biết. “Cùng với hai công ty mẹ là GE Aviation và Safran Aircraft Engines, chúng tôi hoan nghênh United đã thực hiện sáng kiến táo bạo này và mong muốn có thể hợp tác nhiều hơn nữa trong tương lai”.