Att använda biobränslen för att hjälpa kraftjetmotorer minskar partikelutsläppen i deras avgaser med så mycket som 50 till 70 procent, i en ny studieslutsats som bådar gott för flygbolagens ekonomi och jordens miljö.

Resultaten är resultatet av ett internationellt forskningsprogram som leds av NASA och involverar byråer från Tyskland och Kanada, och beskrivs i en studie publicerad i tidskriften Natur .

Under flygtester 2013 och 2014 nära NASA:s Armstrong Flight Research Center i Edwards, Kalifornien, data samlades in om effekterna av alternativa bränslen på motorns prestanda, utsläpp och flygplansgenererade luftfartyg på höjder som flygs av kommersiella flygplan. Testserien var en del av studien Alternativa Fuel Effects on Contrails and Cruise Emissions, eller ÅTKOMST.

Contrails produceras av varma flygmotoravgaser som blandas med den kalla luften som är typisk på kryssningshöjder flera miles över jordens yta, och består huvudsakligen av vatten i form av iskristaller.

Forskare är mest intresserade av beständiga kontraspår eftersom de skapar långvariga, och ibland omfattande, moln som normalt inte skulle bildas i atmosfären, och tros vara en faktor för att påverka jordens miljö.

"Sotutsläpp är också en viktig drivkraft för spiralegenskaper och deras bildning, sa Bruce Anderson, ACCESS-projektforskare vid NASA:s Langley Research Center i Hampton, Virginia. "Som ett resultat, de observerade partikelminskningarna vi har mätt under ACCESS borde direkt översättas till minskade iskristallkoncentrationer i konturer, vilket i sin tur borde hjälpa till att minimera deras inverkan på jordens miljö."

Det är viktigt eftersom kontrails, och cirrusmolnen som utvecklas från dem, ha en större inverkan på jordens atmosfär än alla flygrelaterade koldioxidutsläpp sedan bröderna Wrights första motordrivna flygning.

Testerna involverade att flyga NASA:s arbetshäst DC-8 så högt som 40, 000 fot medan dess fyra motorer brände en 50-50 blandning av flygbränsle och ett förnybart alternativt bränsle av hydrobearbetade estrar och fettsyror framställda från camelina växtolja. En trio forskningsflygplan turades om att flyga bakom DC-8:an på avstånd från 300 fot till mer än 20 miles för att mäta utsläpp och studera spiralbildning när de olika bränslena brändes.

"Detta var första gången vi har kvantifierat mängden sotpartiklar som släpps ut av jetmotorer när vi förbränner en 50-50 blandning av biobränsle under flygning, sa Rich Moore, huvudförfattare till Natur Rapportera.

Det efterföljande flygplanet inkluderade NASA:s HU-25C Guardian-jet baserat på Langley, ett Falcon 20-E5-jet som ägs av German Aerospace Center (DLR), och en CT-133 jet som tillhandahålls av National Research Council of Canada.

"Mätningar i kölvattnet av flygplan kräver mycket erfarna besättningsmedlemmar och beprövad mätutrustning, som DLR har byggt upp under många år, " sa rapportens medförfattare Hans Schlager från DLR Institute of Atmospheric Physics. "Sedan 2000, DLR Falcon har använts i många mätningskampanjer för att undersöka utsläpp och skador från kommersiella flygplan."

Forskare planerar att fortsätta dessa studier för att förstå och visa de potentiella fördelarna med att ersätta nuvarande bränslen i flygplan med biobränslen. Det är NASA:s mål att demonstrera biobränslen på deras föreslagna supersoniska X-plan.