Sustainable aviation fuels are one of the proposals that the aviation industry is adopting to reduce its impact on the environment. These are obtained by applying chemical processes to biological and non-biological resources, and their main objective is to replace conventional (fossil-derived) aviation fuel in their entirety. There are currently seven approved production pathways and two co-processing processes. Understanding the real impact of these fuels on the amount of emissions produced by an aircraft along a trajectory is essential to further develop sustainable proposals and regulations. So to understand how the use of these fuels affects total emissions, the model developed by Boeing to estimate aircraft emissions has been adapted to sustainable aviation fuels using the Lower Heating Value as a proposal throughout this project. The methodology has been applied to a real flight between Stockholm Airport and Bordeaux Airport. Four different scenarios, characterized by varying fuel blends, have been studied: exclusive use of kerosene, 10% sustainable fuel blend, an equal 50% blend of each fuel, and sustainable fuel only. The analysis has been performed for five different types of non-conventional fuels; Shell FT-SPK, Sasol FT-SPK, UOP HEFA-SPK, Coconut HEFA-SPK and Hevo ATJ-SPK. At large, two trends have been detected in the effect of these fuels on total emissions; some types of SAF have increased CO and HC emissions and reduced NOx emissions compared to kerosene, and others whose behavior has been the reverse. In addition, the percentage of fuel used has an impact on total emissions. It can be concluded that no non-conventional fuel type among those studied has been found to produce a reduction in all types of emissions, however, given that their life cycle is circular, they do contribute to making the aviation sector more sustainable by reducing CO2. The results can help to better understand the impact of this type of fuel, as well as provide valuable information for decision-making in the implementation of sustainable strategies in the aviation industry. / Hållbara flygbränslen är en av de förslag som flygindustrin antagit för att minska sin påverkan på miljön. Dessa bränslen framställs genom att tillämpa kemiska processer på biologiska och icke-biologiska resurser, och deras främsta mål är att helt ersätta konventionellt (fossilbaserat) flygbränsle. För närvarande finns det sju godkända produktionsvägar och två sambehandlingsprocesser. För att förstå den verkliga påverkan av dessa bränslen på mängden utsläpp som produceras av ett flygplan längs en bana är det nödvändigt att vidareutveckla hållbara förslag och regler. För att förstå hur användningen av dessa bränslen påverkar totala utsläpp har modellen utvecklats av Boeing för att uppskatta flygutsläpp anpassats till hållbara flygbränslen genom att använda lägre värmevärde som förslag i hela detta projekt. Metoden har tillämpats på en verklig flygning mellan Stockholms flygplats och Bordeaux flygplats. Fyra olika scenarier, karakteriserade av varierande bränsleblandningar, har studerats: enbart användning av flygbränsle, 10% hållbar bränsleblandning, en jämn fördelning av 50% av varje bränsle, och enbart hållbart bränsle. Analysen har utförts för fem olika typer av icke-konventionella bränslen; Shell FT-SPK, Sasol FT-SPK, UOP HEFA-SPK, Coconut HEFA-SPK och Hevo ATJ-SPK. Generellt sett har två trender observerats beträffande dessa bränsles effekter på totala utsläpp; vissa typer av hållbara bränslen har ökat CO- och HC-utsläppen och minskat NOx-utsläppen jämfört med flygbränsle, medan andra har haft motsatt beteende. Dessutom har procentandelen bränsle som används en påverkan på totala utsläpp. Det kan dras slutsatsen att ingen av de studerade icke-konventionella bränsletyperna har visat sig minska alla typer av utsläpp. Men med tanke på att deras livscykel är cirkulär bidrar de till att göra flygsektorn mer hållbar genom att minska CO2. Resultaten kan hjälpa till att bättre förstå denna typ av bränsles påverkan och tillhandahålla värdefull information för beslutsfattande vid införandet av hållbara strategier inom flygindustrin.

This project evaluates the opportunity to convert a three-cylinder automobile piston engine (the Tiny Friendly Giant) to an aircraft engine from an environmental and practical point of view. The problem of increased emissions from aviation calls for technical and socioeconomic solutions, which is the reason why this report is written. The main goals are to choose the best fuel for the piston engine in aviation, as well as to study emissions, engine cooling and practical challenges with conversion. The structure resembles a feasibility study where the problem is solved using literature in a trade study, together with emission estimations using The Greenhouse gases, Regulated Emissions, and Energy use in Technologies Model framework and Boeing Fuel Flow Method 2. An estimation for engine cooling is done using a semiemprical method from Lycoming, showing air cooling can be sufficient for the Tiny Friendly Giant in aviation. The results furthermore show that none of the alternative automobile fuels are appropriate for use in aviation and that alternative pathways to jet fuel are more suited for high altitude. The conclusion is thus that the engine should be converted to jet fuel compatibility. To avoid large turning moment fluctuations, two-stroke can be applied. Conversion and use of the engine in aviation is not considered to be feasible because of practical limitations - instead the study concludes designing a new engine from scratch is easier and most likely quicker. The study shows that reducing carbon dioxide emissions also lead to reductions in water and sulfur- and nitrous oxides. However, the same mitigation strategy leads to increase in carbon monoxide and hydrocarbons. In general, the conclusion is that alternative fuels can significantly reduce aircraft emissions. / Detta examensarbete utvärderar möjligheten att konvertera en trecylindrig bilkolvmotor (Tiny Friendly Giant motorn) till en flygplansmotor från en miljömässig och praktisk synvinkel. Problemet med ökade utsläpp från flyget kräver tekniska och socioekonomiska lösningar, vilket är anledningen till att detta arbete är genomfört. De största målen går ut på välja det bästa bränslet för kolvmotorn inom flyget, samt att studera utsläpp, motorkylning och praktiska utmaningar med konvertering. Strukturen liknar en förstudie där problemet löses med hjälp av litteratur i en paramterstudie, tillsammans med utsläppsuppskattningar med hjälp av The Greenhouse gases, Regulated Emissions, and Energy use in Technologies Model ramverket och Boeing Fuel Flow Method 2. En uppskattning för motorkylning är beräknat med en semiemprisk metod från Lycoming, som visar att luftkylning vara tillräckligt för Tiny Friendly Giant motorn inom flyg. Resultaten visar vidare att inget av de alternativa bilbränslena är lämpliga för användning inom flyget och att alternativa vägar till flygbränsle är mer lämpat för hög höjd. Slutsatsen är att motorn bör konverteras till flygbränslekompatibilitet. För att undvika stora vridmomentfluktuationer kan tvåtakt användas. Konvertering och användning av motorn inom flyget anses inte vara genomförbart på grund av praktiska begränsningar - istället drar studien slutsatsen att design av en ny motor från grunden är enklare och med största sannolikhet snabbare. Studien visar att minskade koldioxidutsläpp också leder till minskningar av vatten och svavel- och dikväveoxider. Samma strategi leder dock till en ökning av kolmonoxid och kolväten. Generellt sett är slutsatsen att alternativa bränslen avsevärt kan minska flygplanens utsläpp.