This thesis examines the role of Sustainable Aviation Fuels (SAFs) in advancing the sustainability goals of the aviation industry, focusing on their environmental impacts, economic feasibility, and compatibility with existing aircraft performance. The research primarily involves a comprehensive literature review and analysis of existing studies to evaluate the potential of SAFs to reduce carbon emissions significantly—up to 80% relative to conventional jet fuels depending on the feedstock and processing methods used. The economic analysis reveals that while SAFs are currently more costly than traditional fuels, regulatory incentives and technological advancements could decrease these costs, making SAFs more competitive. Performance-wise, SAFs are shown to be viable "drop-in" options, requiring minimal modifications to aircraft or fuel infrastructure, thus facilitating easier adoption across the industry. The study concludes that despite the challenges, SAFs are indispensable for the aviation sector’s transition towards net-zero emissions. It emphasizes the need for enhanced collaboration among governments, industry stakeholders, and researchers to scale production and integrate SAFs into the global fuel mix effectively.

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.

In order for the aviation industry to meet the targets of the Paris agreement and reach net-zero by 2050, significant amounts of greenhouse-gas emissions are to be reduced. However, as the industry is essentially dependent on conventional jet fuel, it becomes necessary for alternative technologies to develop and phase out fossil-based fuels. The thesis aims to provide valuable insights into the challenges and potentials of alternative technologies, which include sustainable aviation fuel (SAF), hydrogen, and electric-powered aviation. Additionally, the thesis investigated the Science-Based Targets initiative, and challenged the interim 1.5oC aviation pathway. The findings emphasize the crucial role of stakeholder cooperation in achieving net-zero emissions by 2050. Moreover, the thesis underscores the need for significant investments in alternative technologies, in order to enable growth and make the solutions increasingly attractive compared to conventional jet fuel. Collaboration and innovation are essential for attaining environmental targets while balancing economic growth. The thesis also highlights the urgency of policies and regulations to promote additional SAF production investments in order to vastly increase the supply. Furthermore, while the Science-Based Targets initiative (SBTi) is an effective means of securing airlines' commitment to the Paris Agreement, the thesis concludes that the SBTi 1.5oC interim pathway for airlines is overly optimistic. While the SBTi 1.5oC interim pathway’s SAF estimates for 2050 could be achieved, the thesis suggests around 2 to 4 times lower SAF supply for 2030 compared to the SBTi’s estimates. This further emphasizes the airlines' difficulties in following the 1.5oC pathway and the need for the industry to accelerate its transformation and make space for alternative solutions in order to meet the environmental targets. / För att flygindustrin ska nå målen i Parisavtalet och uppnå netto-nollutsläpp år 2050 måste betydande mängder växthusgasutsläpp minskas. Eftersom branschen är i grunden beroende av konventionellt flygbränsle blir det nödvändigt att utveckla alternativa teknologier för att fasas ut fossilbaserade bränslen. Avhandlingens syfte är att ge värdefulla insikter i utmaningarna samt möjligheterna med alternativa teknologier, vilket inkluderar hållbart flygbränsle (SAF), väte och elektriskt driven flygning. Dessutom undersökte avhandlingen Science-Based Targets-initiativet och utmanade det interimistiska 1.5°C-målet för flygindustrin. Resultaten betonar den avgörande rollen som samarbetande intressenter spelar för att uppnå netto-nollutsläpp år 2050. Dessutom understryker avhandlingen behovet av betydande investeringar i alternativa teknologier för att möjliggöra tillväxt och göra lösningarna allt mer attraktiva jämfört med konventionellt flygbränsle. Samarbetet och innovationen är nödvändiga för att uppnå miljömålen samtidigt som ekonomisk tillväxt möjliggörs. Avhandlingen betonar också brådskan med att införa policys och regleringar för att främja ytterligare produktion av hållbart flygbränsle (SAF) för att drastiskt öka tillgången. Medan Science-Based Targets-initiativet (SBTi) är ett effektivt sätt att säkerställa flygbolagens åtagande att uppfylla Parisavtalet, drar avhandlingen slutsatsen att SBTi:s interimistiska 1.5°C-mål för flygindustrin är alltför optimistiskt. Medan SBTi:s SAF-estimat för 2050 skulle kunna uppnås, föreslår avhandlingen en SAF-tillgång som är ungefär 2-4 gånger lägre för 2030 jämfört med SBTi:suppskattningar. Detta understryker ytterligare svårigheterna för flygbolag att hålla sig till 1.5oC målet samt nödvändigheten för flygindustrin att accelerera omställningen och skapa utrymme för alternativa lösningar för att uppnå miljömålen.