Flygplansindustrin möter växande kritik över utsläppen av växthusgaser som kommer att skjuta i höjden när fler människor tar sig till skyarna, men experter säger att spelförändrande teknik för renare flygplan fortfarande är decennier borta.

Dussintals företag på Paris Air Show denna vecka presenterar sina gröna meriter, med industrin som lovar att halvera sina koldioxidutsläpp från 2005 års nivåer till 2050.

Från elektriska quadcoptrar till nya motorer som drivs av naturgas eller vätgas, projekten som visas i Paris lovar att revolutionera hur människor så småningom kommer att ta sig över staden eller över hela världen.

Under 2005, dock, bara 15, 000 plan var i trafik, ett antal som förväntas hoppa till 40, 000 under de kommande 20 åren när efterfrågan på flygbolagsresor stiger.

Industrin har ökat sin bränsleeffektivitet med bara 1-2 procent per år under det senaste decenniet, främst för att flygbolagen måste hålla ett lock på fotogenkostnader.

"Det är inte miljöanständighet, sade Richard Aboulafia, en flygexpert på Teal Group. "Du måste bränna mindre bränsle, du bara gör, jämfört med dina konkurrenter."

Utsikten till allt mer överbelastad luftrum innebär att förbättrad trafikledning kan ge en snabb effektivitetshöjning, genom att göra rutter mer direkta och kräva färre höjdförändringar mellan flyg.

"Vi skulle kunna sänka bränsleförbrukningen med 10 procent om vi optimerar flygkontrollen, sa Nicolas Jeuland, en "framtida bränsleexpert" hos franska motortillverkaren Safran.

Men för att nå 2050-målet, ingenjörer kommer att behöva övervinna skrämmande hinder för att minska beroendet av fossila bränslen.

"Vi kan inte bara säga att om 40 år kommer att ha svaren - vi måste börja arbeta nu, " sade Jeuland.

Elektriska drömmar

Batterier är ett frestande alternativ, antingen ensam för mindre helikoptrar eller i ett hybridsystem med traditionella motorer.

Ett EcoPulse-jetprojekt som presenterades vid flygmässan i måndags syftar till att bygga en sjupropeller, sexsitsiga jetplan 2022 som kan ha en räckvidd på cirka 500 kilometer (310 miles).

"Elmotorerna används vid start, vilket gör det mindre bullrigt, och sedan kan förbränningsmotorn ladda de elektriska batterierna, sa Nicolas Orance från det franska flygbolaget Daher, som utvecklar projektet med Airbus och Safran.

Sådana plan kan vara särskilt konkurrenskraftiga för kortare flygningar i USA, som har få tågnät mellan medelstora städer.

Men att skala upp den elektriska idén till större plan kommer att kräva ett kvantsprång inom batteritekniken.

"Om du ville flyga en plats som A320, den skulle behöva 170 ton av de bästa batterierna som finns idag – det är omöjligt, sade Jeuland, hänvisar till Airbus arbetshäst engångspassagerarjet.

Batterier skulle också kräva att ingenjörer designade om plan, som för närvarande lyfter med en tung bränslebelastning men väger mycket mindre vid landning, efter att tankarna är nästan tomma.

Men batterier är tunga oavsett om de är laddade eller inte, och flygplan skulle sannolikt behöva kraftigare landningsställ för att stå emot belastningen.

"Under de kommande fyra eller fem åren, vi kommer att ha batterier som kan laddas snabbare och blir lättare, sade Jerome Bouchard, en flygexpert på konsultföretaget Oliver Wyman.

Biobränslen?

Att göra syntetiskt jetbränsle från växter som majs eller jatropha har visat sig fungera, med Air France som en gång lyfte fram en flygning mellan Paris och Toulouse varje vecka med biobränsle.

Tekniken har fördelen att den inte kräver designöversyn av nuvarande plan, så att utbyggnaden kunde göras snabbt.

Men kolvinsterna kommer uppströms, eftersom växter fångar upp kolet medan de växer – biobränslen brinner inte renare än traditionella fossila bränslen.

Och de är mycket dyrare, kostar minst dubbelt så mycket som standard jetbränsle, medan vissa kritiker säger att överlåtelse av åkrar till biobränslen minskar mängden åkermark som behövs för att mata en värld i snabb utveckling.

Bouchard uppskattar att biobränslen "bara kommer att utgöra en liten del av ett flygplans bränsleblandning, "från fem till 30 procent som mest.

Väte

Vätebränsleceller erbjuder löftet om att minska koldioxidutsläppen, eftersom den huvudsakligen bara producerar vatten som en biprodukt.

Vätgasdrivna motorer är också kraftfullare än batteriversioner samtidigt som de erbjuder längre räckvidd och är lättare att tanka – vilket biltillverkare redan har upptäckt under de senaste åren.

"Ett vätgasflygplan är den idealiska lösningen i framtiden, men det är långt ifrån enkelt, " sade Jeuland.

Gasen skulle behöva lagras kryogent som en vätska för bränsleceller, och enorma mängder skulle behövas för att driva större plan.

"Återigen är det ett massaproblem, eftersom volymen väte som behövs är fyra till sex gånger den volym som krävs för flygbränsle, sa Bouchard.

Samma problem gäller naturgas, som brinner renare än flygbränsle men skulle kräva stora designöversyner för flygplan.

© 2019 AFP