Anders Forslund på Chalmers leder ett projekt för att utveckla elektriska flygplan i Sverige.
Klockan tickar. Det är bråttom att minska utsläppen av växthusgaser. Men trots att flygets klimateffekter är kända fortsätter svenskar att flyga allt mer.
– Vi ser en väldigt snabb ökningstakt, säger forskaren Jonas Åkerman, transportforskare på Kungliga Tekniska Högskolan, KTH, och en av landets främsta experter inom flyg och miljö.
I dag flyger svensken ungefär sex gånger så mycket som snittmedborgaren på jorden. Från 1990 till 2014 ökade antalet internationella resor som svenska invånare gör med 130 procent, visar beräkningar från Chalmers tekniska högskola.
Samtidigt är Sverige bara en del i ett globalt perspektiv. Flyget utgör sammanlagt tre till fem procent av människans globala klimatpåverkan. Att flyget står för en så pass begränsad andel av utsläppen har att göra med att det i dag bara är en liten del av jordens befolkning som flyger.
– Den stora utmaningen är att flygtrafiken växer enormt i länder som Kina och Indien, säger Anders Blom, programchef på Innovair, Sveriges nationella strategiska innovationsprogram för flyg. I de länderna är det först nu som den breda medelklassen har råd att flyga.
Sedan 2009 har antalet flygresor i Kina och Indien fördubblats, enligt Världsbankens siffror, och 2016 gjordes i Kina en halv miljard resor.
Jonas Åkerman påpekar samtidigt att det är svårt att vara moraliserande när vi har gjort samma resa som dessa länder – med en rikare medelklass som får nya möjligheter – och dessutom fortsätter vi att öka vårt resande.
Alternativa drivmedel
Dagens flygutsläpp består av två delar. Först handlar det om koldioxid som uppstår vid förbränning av fossila drivmedel som bensin, diesel och flygfotogen. Den andra delen är utsläpp som bara påverkar klimatet när de sker på hög höjd, och faktiskt bidrar till att flygets totala påverkan på klimatet är omkring dubbelt så stor som enbart flygets utsläpp av koldioxid.
Höghöjdsutsläppen består framför allt av att flygplans varma avgaser blandas med den kalla luften på hög höjd och ger upphov till molnbildning och kondensstrimmor, de vita streck som ses på himlen efter flygplan. Molnen reflekterar jordens infraröda strålning och kan på så vis bidra till den globala uppvärmningen.
Globalt pågår därför ett stort forskningsarbete på alternativa drivmedel liksom alternativa flygfordon och motorer. Det är ett arbete som även sker i Sverige.
– Vi har en stark flygindustri i Sverige och en gång i tiden så utvecklades flyget som svar på ett hot. I dag är hotet klimatförändringarna, där det totala flygandet ökar och andelen växthusgaser ökar exponentiellt, säger Anders Forslund, projektledare för Elise och forskare inom produktutveckling på Chalmers.
Elise står för Elektrisk lufttransport i Sverige och syftar till att planera för utveckling av elektriska flygplan i Sverige. Tanken är att elektriskt flyg i framtiden ska kunna användas på kortare distanser och bidra till minskade koldioxidutsläpp, men också till minskat buller.
Men det är inte bara att sätta in batterier i ett vanligt flygplan. Den stora stötestenen är att dagens batterier inte innehåller tillräckligt med energi. Det krävs att de är väldigt stora och därmed blir väldigt tunga för att ge samma effekt som flygplansbränsle. Därför tittar Elise – och även projekt i andra länder – brett.
– Elflyg kanske kommer att ha en helt annan utformning än dagens flygplan. Det gäller att hitta nya tekniklösningar, ny design och använda oss av synergier från andra industrier, säger Anders Forslund.
Förra året lanserade flera företag prototyper som visade att elflyg inte bara är ett futuristiskt koncept eller pappersprodukt, utan något som faktiskt fungerar, berättar Anders Forslund. Och vårt grannland Norge satsar stort på att alla inrikesflyg under 1,5 timme ska flygas med hel-elektriska flygplan år 2040.
Med dagens batterier är det just kortare resor som anses möjliga. Men medan bilindustrin satsar enormt på batterier, menar Jonas Åkerman, att de är svårapplicerade inom flygindustrin.
– Om det sker ett genombrott som kan fördubbla dagens effektivisering om sju procent per år, kommer det fortfarande att bli för tunga batterier för långflygningar. Batterier kan bli möjligt för korta inrikesflyg, men dessa står bara för en liten marknadsandel och leder därför bara till några procents minskning av utsläppen, säger han.
Jonas Åkerman eller Anders Blom ser inte heller biobränsle som en lösning. Det finns helt enkelt inte tillräckliga resurser.
– Tekniskt fungerar det, men resurser och ekonomi är inte i fas. Det skulle bli minst dubbla bränslekostnaderna. Visst skulle vi kunna byta ut en liten del bränsle, men resurserna kommer inte räcka globalt. Vi i Sverige har skog som kan lösa biobränsle för inrikesflyg. Men andra länder har inte nära nog de resurser som krävs, säger Anders Blom.
Tekniska förbättringar
Nya motorer och tekniska förbättringar för nästa generations flygplan är en annan väg att gå för att minska flygens utsläpp. Här ser Anders Blom att Sverige har störst möjlighet att verka – och påverka.
– På lång sikt kan vi se på helt nya framdrivningssätt. Men ingen vet var det landar i kostnad och säkerhet. Vad vi i Sverige kan göra är att exportera miljövänlig teknik till hela världens flyg, säger han.
Det är ett arbete som redan sker i dag. I GKN Aerospace anläggning i Trollhättan utvecklas och tillverkas avancerade delar till motorer för flygplan och rymdraketer. Härifrån kommer lättviktskomponenter och motorteknik som används i nästan samtliga flygplansmodeller på den kommersiella sidan globalt.
– Med utvecklingen av lättviktskomponenter kan vi direkt minska flygplanets bränsleförbrukning och klimatpåverkan. GKNs turbinstrukturer är 15 procent lättare an konkurrenternas, och i motorns främre del kan man införa kolfiberkompositer och minska vikten med hela 30 procent, säger Linda Rösen.
– Små tekniska förbättringar kan leda till stora effektiviseringar – och varje ny generations flygplan ger ungefär 15 procents lägre koldioxidutsläpp. Så det ger vinster direkt att byta ut gamla flygplan, säger Linda Rösen, konstruktionsledare på GKN och teknologie doktor på effektiva flygmotorer och deras klimatpåverkan.
Svårigheten med tekniska lösningar är dock att de tar tid. Linda Rösen berättar att det har gjorts mycket utvecklingsarbete under de senaste 15 åren som väntar på att komma ut på marknaden. Just tidsaspekten är dock svår att kringgå för att det handlar om säkerhet och gedigna tester från idé till färdig produkt.
– En sak som många glömmer bort är att det är långa ledtider i flygplansflottan. Så även om det skulle finnas exempelvis ett fungerande elflyg i dag skulle det ta 50–60 år innan det fanns en ny flotta, säger Jonas Åkerman.
Och sedan kommer kostnadsfrågan. En vanlig dag i april var det 14 000 flygplan i luften samtidigt. Ska vi byta ut de som vi har idag kostar det mångmiljardbelopp. Sedan tillkommer att fler flygresenärer kommer att kräva fler flygplan. Anders Blom menar att antalet flygplan kommer att mer än fördubblas inom 15 år och då ha ett marknadsvärde på 45 000 miljarder kronor. 2017 hade Sverige ett BNP på 4 600 miljarder kronor.
Men måste vi sluta flyga tills vi har nya banbrytande tekniska lösningar? Nej, inte enligt Jonas Åkerman. Det handlar i stället om att vi inte får fortsätta öka antalet flygresor.
– Det är vad vi gör nu som avgör klimatförändringarna i framtiden, säger Jonas Åkerman. Men det är inte så att vi behöver sluta flyga. Problemet är den snabba ökningstakten som gör att flyget står för en växande andel av de globala koldioxidutsläppen, vilket i förlängningen blir ohållbart.
Däremot säger han att det skulle vara bra om vi i Sverige kunde minska flygresorna till ungefär 2005 års nivåer. Det skulle i genomsnitt motsvara en tur- och returresa per person till Medelhavet per år. Men det förutsätter samtidigt att vi behöver minska koldioxidutsläppen i andra sektorer, såsom transport, industri och hushållen.
Anders Blom hakar på resonemanget:
– Vi är en liten del av världens befolkning, och även om vi skulle sluta flyga helt så räcker det inte. Vi kan heller inte kräva att all världens befolkning ska agera samtidigt. Men vi måste föregå med gott exempel.
Nya flygrutter och ändrade resvanor
Men finns det inget som ger förbättringar redan nu? Jo, det finns faktiskt lösningar som skulle kunna ge omedelbara klimatvinster. Vissa är till och med löjligt enkla. Ett sätt är att helt enkelt utnyttja den digitala utvecklingen för videokonferenser och virtuella möten i stället för att flyga till möten. Eller att välja tågförbindelser i så hög utsträckning som möjligt.
– Telia Sonera är ett exempel på ett företag som har minskat sitt resande med mer än hälften genom att konsekvent använda videokonferenser. Det intressanta är att de samtidigt har minskat sina kostnader med en halv miljard kronor. Det är win win, säger Jonas Åkerman.
Att ändra flygrutter och sänka flyghöjder för att minska höghöjdsutsläppen är andra sätt för att få effekt direkt. Det hänger ihop med att flygplanens bildande av ispartiklar som bildar kondensstrimmor är beroende av de lokala atmosfäriska förhållandena. I torr luft dunstar ispartiklarna snabbt och försvinner, i fuktig luft kan kondensstrimmorna däremot finnas kvar i flera timmar. I fuktig luft finns också risk att kondensstrimmorna växer då ispartiklarna tar upp vatten från omkringliggande luft. En liten förskjutning av flygvägen i höjd- eller sidled kan därmed motverka att kondensstrimmorna blir långvariga.
Här finns möjlighet till en reell, snabb och betydande förändring för flygets klimatpåverkan. Men då krävs politiska beslut.
– Jag rekommenderar politiska företrädare att hålla koll på den forskning som bedrivs kring flyghöjd som ett sätt att minska utsläpp på hög höjd. Här krävs kollektiv lagstiftning, men svenska politiker kan gå i bräschen och föra ut dialogen i Europa för att få en snabb förändring, säger Anders Blom.
Politiskt stöd är en grundsten även som möjliggörare för att driva den tekniska utvecklingen framåt.
– Att utveckla ny teknik kräver mycket stora investeringar och det tar tid. Det medför också stora risker om det inte blir så bra som man tror. Därför behövs en långsiktig politisk satsning för att verka för bättre teknik och innovativa lösningar, säger Linda Rösen.
Ett pågående exempel där det har lyckats är Clean Sky -projektet inom EU. Här samverkar Europas flygindustri och universitet för att driva tekniken framåt.
– Clean Sky har gjort att vi har kommit lång väg framåt och har redan resulterat i teknologier som minskar koldioxidutsläppen med över 30 procent. Företagen finansierar hälften själva, och hälften av finansieringen kommer från europeiska forskningsmedel, säger Linda Rösen.
Ett annat politiskt styrmedel är flygskatt. Sedan i april har flygskatt införts i Sverige, men beslutet har fått blandade reaktioner. Framför allt finns farhågor om att det inte kommer ge den önskade effekten. I Storbritannien, till exempel, har en motsvarande skatt funnits i många år, med bara några procents effekt i flygresande. Och där är skatten dubbelt så hög som i Sverige.
– Det finns bättre alternativ, som koldioxidavgifter, men då krävs effektiva avtal, säger Jonas Åkerman.
Just ett politiskt samspel och ett samlat grepp är något som Jonas Åkerman, Anders Blom, Anders Forslund och Linda Rösen pratar om.
– På 40- och 50-talet lyckades vi bygga upp en stark flygindustri i Sverige tack vare en bred mobilisering och en stor strategisk satsning från beslutsfattare, stöd från myndigheter och en bred uppslutning inom industrin. Det behövs i dag också, säger Anders Forslund och fortsätter:
– Det är väldigt sent ute. Vi måste göra många saker bättre. För att jämföra med en hockeymatch där man tar ut målvakten för att satsa allt i slutminuterna, måste vi satsa allt nu. Vi måste våga satsa brett, allt kommer inte att lyckas, men satsar vi allt på en sak som visar sig inte fungera förlorar vi matchen om miljön.
Linda Rösen fyller i:
– Jag hoppas att politiker ser den nyanserade bilden och inte satsar allt på vad som kan låta som den enkla lösningen. Biobränsle låter bra och är lätt att sälja in, men det finns andra lösningar som kan ge effekt tidigare. Det gäller att titta på helheten; en lösning är inte svaret på allt.
För framtida lösningar menar Anders Forslund att Sverige ska ta vara på resursen som dagens ungdomar utgör.
– Sverige är ett väldigt högteknologiskt land med stort teknikintresse. Det är extremt viktigt att ta vara på unga människor och deras kunskap. I Sverige har 400 000 drönare sålts, det är tolv gånger fler drönare per capita än i USA. Det är ett väldigt stort intresse och där tror jag vi har mycket att hämta för att hitta nya lösningar.
Text: Lina Zommorodi