IVL Swedish Environmental Research Institute

Aviation contributes to air pollution and significantly impacts climate change. Sustainable aviation fuels (SAFs) offer a potential solution to reduce the CO2 emissions with possible co-benefit of reducing emissions of particles. This study evaluates emissions of a turbojet engine using conventional Jet A1 fuel, Biojet fuel (ATJ-SKA), hydrotreated vegetable oil (HVO), and their blends. Emissions of particulate matter, gaseous pollutants (NOx, CO, THC), polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), volatile organic compounds (VOCs) and aldehydes were measured across different engine loads (Taxi, Cruise and Take-Off).

The results show that SAF, particularly neat Biojet and HVO, significantly reduced particle emissions by 20 – >99% compared to Jet A1, especially in the taxi mode in case of the Biojet fuel, mixed results were obtained for VOCs and PAHs, while aldehyde emissions increased with SAF use. Biojet exhibited improved engine performance at take-off, but fuel blends showed mixed effects on efficiency. The study has shown that SAFs present a promising route to reducing aviation's environmental footprint, with co-benefit of reduced impact on air pollution from particle emissions. Further research is required especially on impact of fuel blends on engine performance and emission characterization.

Luftfarten bidrar till luftföroreningar och har en betydande påverkan på klimatförändringar. Hållbara flygbränslen (SAF) erbjuder en potentiell lösning för att minska utsläppen av fossil koldioxid med möjliga fördelar i form av minskade utsläpp av partiklar. Denna studie utvärderar utsläpp från en turbojetmotor som använder konventionellt Jet A1-bränsle, Biojetbränsle (ATJ-SKA), hydrerad vegetabilisk olja (HVO) och deras blandningar. Utsläpp av partiklar, gasformiga luftföroreningar (NOx, CO, THC), polycykliska aromatiska kolväten (PAH), flyktiga organiska föreningar (VOC) och aldehyder mättes vid olika motorbelastningar (Taxi, Cruise och Take-Off).

Resultaten visar att SAF, särskilt rent Biojetbränsle och HVO, minskade partikelutsläpp med 20 – >99 % jämfört med Jet A1 med största minskningen i Taxi-läget för Biojetbränslet. Blandade resultat erhölls för utsläpp av VOC och PAH, medan aldehydutsläppen ökade vid användning av SAF. Biojetbränsle uppvisade förbättrad motorprestanda vid Take-Off medan bränsleblandningar visade blandade effekter på motorprestandan. Studien har visat att SAF utgör en lovande väg för att minska flygets miljöpåverkan, med den extra fördelen att minska negativa påverkan på luftkvalitet genom minskat partikelutsläpp. Ytterligare forskning krävs, särskilt om bränsleblandningarnas påverkan på motorprestanda och emissionskarakterisering.