Lotniczy wyścig o przełomowe paliwo klimatyczne właśnie się rozpoczyna

W 1928 roku jedna osoba przekroczyła Atlantyk; w 2018 roku zanotowano 4.3 mld podróży pasażerskich. Chociaż niektórym udało się tego uniknąć jeszcze przed Covidem – według a Ankieta, około połowa Amerykanów w ogóle nie lata — reszta populacji Stanów Zjednoczonych lata na tyle, aby zwiększyć średnią do około dwóch lotów rocznie.

Podniesienie ludzi w powietrze wymaga dużo energii, a ponieważ produkcja energii wiąże się z kosztami środowiskowymi, podróże lotnicze są znaczącym emitentem dwutlenku węgla, co stanowi wyjątkowe wyzwanie w porównaniu z innymi środkami transportu, jeśli chodzi o zmianę klimatu . W przeciwieństwie do innowacji w samochodach elektrycznych, łodziach i pociągach – gdzie dodatkowa masa wymagana do napędu elektrycznego nie jest problemem inżynieryjnym nie do pokonania, a przedłużacze nie mają 30,000 1,000 stóp długości – paliwo palne pozostaje w dużej mierze jedynym sposobem na latanie, przynajmniej na dłuższe loty. Osiemdziesiąt procent emisji pochodzi z lotów trwających około XNUMX mil lub dłuższych, dla których nie ma obecnie realnej alternatywy dla paliwa.

Każda osoba ma do odegrania rolę w obniżaniu emisji. Przeciętny Amerykanin odpowiada za około 15 ton metrycznych CO2 rocznie, a ponad jedna trzecia Amerykanów twierdzi, że teraz zapłacić trochę więcej w swojej taryfie lotniczej za kompensację emisji dwutlenku węgla. Bogaci i sławni mają jeszcze większy ślad węglowy. Taylor Swift bardzo oczerniany prywatny odrzutowiec produkuje około 8000 ton metrycznych CO2 rocznie. Ale Taylor nie ma nic w branży lotniczej, której… roczna emisja CO2 pcha miliard ton metrycznych. Gdyby połączony przemysł lotniczy był krajem, oprócz zabójczego regionu orzeszków ziemnych, miałby również większa emisja CO2 niż Niemcy. 

Branża podkreśla jednak swój niewielki ślad węglowy w porównaniu z innymi branżami.

W szczególności amerykańscy przewoźnicy przewożą ponad 2 miliony pasażerów i 68,000 2 ton ładunku dziennie, jednocześnie przyczyniając się do „tylko” 135 procent krajowej emisji gazów cieplarnianych, według branżowej grupy handlowej Airlines for America. Przemysł lotniczy stał się bardziej wydajny w ostatnich dziesięcioleciach, a amerykańskie linie lotnicze poprawiły wydajność paliwową (w przeliczeniu na tonomilę) o ponad 1978% w latach 2021-2. Jednak skupienie się na tym, jak niska wydaje się ta XNUMX%, jest częścią rosnący problem, według analityków klimatycznych, którzy badają sektor lotniczy.

Wideokonferencje mogą zastąpić część podróży służbowych, ale w miarę odbicia się sektora lotniczego analitycy klimatyczni twierdzą, że potrojenie globalnych podróży lotniczych w nadchodzących dziesięcioleciach – choć prognozowane przed Covid – jest nadal bezpiecznym zakładem. Podróże pasażerskie będą rosły wolniej, ale analitycy zauważają, że lotnictwo jest również wykorzystywane do przewozu ładunków, na co nie ma wpływu klasa biznes. To powód do poważnych obaw związanych z planami redukcji emisji w lotnictwie. Według analityków klimatycznych, branża musi skoncentrować się na utrzymywaniu niskiego udziału w emisji, zamiast postrzegać swój obecny udział jako powód do bardziej przemyślanych działań.

W porównaniu z samochodami, gdzie już dekada postępu w pojazdach elektrycznych, oraz w sektorze wytwarzania energii, gdzie poczyniono już znaczne inwestycje w odnawialne źródła energii, które są konkurencyjne kosztowo w porównaniu ze źródłami tradycyjnymi, lotnictwo wciąż jest w fazie eksperymentów nowej technologii paliwowej. Baterie elektryczne w najlepszym razie mają do odegrania rolę na krótszych, regionalnych trasach i w ruchu miejskim, a linie lotnicze dokonują tych inwestycji.

Niektórzy krytycy twierdzą, że przemysł lotniczy jest zbyt powolny, aby szukać rozwiązań klimatycznych, ale przyznają, że lotnictwo jest trudnym sektorem, jeśli chodzi o cele zerowe netto, ze względu na jego wyjątkowe wymagania dotyczące bezpieczeństwa i przepisów. Lotnictwu nie pomogła pandemia, a nawet jej krytycy twierdzą, że oczekiwanie, że w ciągu ostatnich kilku lat zobaczymy falę inwestycji w technologie startowe, byłoby nierealne, biorąc pod uwagę pilniejsze wyzwania finansowe. Linie lotnicze zakończyły loty testowe ze zrównoważonymi paliwami lotniczymi, a umowy z producentami zrównoważonych paliw lotniczych zaczęły się akumulować.

American Airlines sfinalizował umowę w okresie letnim z firmą biopaliwową Gewo zakup 500 milionów galonów zrównoważonego paliwa lotniczego (SAF) w ciągu pięciu lat, część amerykańskiej dyrektywy o zerowej emisji dwutlenku węgla netto. Określa swoje cele klimatyczne jako „agresywne”, w tym osiągnięcie zerowej emisji gazów cieplarnianych (GHG) do 2050 r. American jest pierwszą linią lotniczą na świecie, która otrzymała zatwierdzenie od inicjatywy Science Based Targets dla swoich pośrednich celów redukcji emisji gazów cieplarnianych i jedynej amerykańskiej linia lotnicza zgłosi zużycie ponad 1 miliona galonów zrównoważonego paliwa lotniczego w 2021 r. 

Proces Gevo produkcji SAF o niskiej lub zerowej emisji dwutlenku węgla rozpoczyna się na farmie, na której uprawia się surowce. Firma współpracuje z gospodarstwami, które stosują techniki rolnictwa regeneracyjnego, polegające na sekwestracji węgla w glebie. Farmy te stosują również precyzyjne stosowanie chemikaliów i nawozów w celu zmniejszenia śladu węglowego w tym procesie. 

Rośliny, które projektuje Gevo, będą pobierać te surowce (np. kukurydzę polową) i przekształcać je w etanol. Następnie Gevo przetwarza z etanolu produkt, który jest chemicznie identyczny ze standardowym paliwem lotniczym. Różnica między standardowym paliwem lotniczym a SAF Gevo polega na wyeliminowaniu wszelkich paliw kopalnych wykorzystywanych w tym procesie produkcyjnym do wytwarzania ciepła, energii elektrycznej lub jakiejkolwiek potrzebnej mocy. 

Zamiast tego Gevo integruje energię wiatrową, słoneczną, wodór, biogaz i inne źródła energii odnawialnej, aby wyeliminować paliwa kopalne z procesu. Według Johna Richardsona, dyrektora ds. relacji inwestorskich w Gevo, zapewni to paliwo zastępcze na potrzeby lotnictwa, które jest zerowe netto lub nawet ujemne pod względem intensywności emisji dwutlenku węgla, jeśli wychwytywanie, utylizacja i składowanie dwutlenku węgla (CCUS) zostanie również zintegrowane. .

SAF są chemicznie nie do odróżnienia od standardowego paliwa lotniczego – ale ich proces produkcji jest znacznie inny (i bardziej ekologiczny) niż tradycyjne paliwa – chociaż w przeciwieństwie do pojazdów elektrycznych w sektorze motoryzacyjnym, toczy się wiele debat na temat tego, które podejścia SAF będą ostatecznymi zwycięzcami i jakich kompromisów wymagają już dziś, aby wspierać obecne technologie w rozwoju.

Dobrym przykładem jest podejście Gevo, skoncentrowane na surowcach.

Obecnie surowce, które trafiają do zrównoważonych paliw lotniczych, nie są produkowane na skalę zbliżoną do globalnego paliwa do silników odrzutowych, a problem skalowania pozostanie przez lata, ponieważ konkurencyjne podejścia technologiczne są testowane przez przemysł lotniczy. Wykorzystanie surowców z produkcji żywności, w szczególności, może stać się większym problemem z punktu widzenia optyki w przyszłości.  

Kilku analityków klimatycznych powiedziało CNBC, że są zaniepokojeni zbyt dużym naciskiem na skalowanie zrównoważonych paliw odrzutowych opartych na surowcach w czasie rosnących obaw o globalne bezpieczeństwo żywnościowe w świecie borykającym się z poważnymi skutkami zmian klimatycznych dla rolnictwa. Gevo podkreśla, że ​​jako surowiec wykorzystuje skrobie resztkowe z „niejadalnej kukurydzy polowej”, które są obfite i mają niską wartość odżywczą.

Dyrektor generalny Airbusa, Guillaume Faury, przedstawił tę kwestię podczas panelu na brytyjskich targach Farnborough International Airshow – pięciodniowej wystawie, na której dyrektorzy i kluczowe osobistości zbierają się, aby omówić przyszłość podróży lotniczych: „Prawdopodobnie w dłuższej perspektywie – za wiele dziesięcioleci – znajdziemy bardzo zoptymalizowany sposób pozyskiwania zrównoważonej energii, ale w okresie przejściowym najszybszym sposobem jest użycie SAF, które są już dostępne” – powiedział.

Oceniany na podstawie standardów własnej branży, American pozostaje liderem w wysiłkach na rzecz redukcji emisji dwutlenku węgla. American otrzymał w 2021 r. ocenę CDP Climate Change na poziomie „A–” — najwyższy wynik wśród linii lotniczych w Ameryce Północnej i jedną z zaledwie dwóch linii lotniczych na świecie, które uzyskały tak wysoki wynik.

„Zdajemy sobie sprawę, że zmiany klimatyczne są pilne i nieuchronne” – powiedziała Jill Blickstein, wiceprezes ds. zrównoważonego rozwoju w American Airlines. „Jako największa linia lotnicza na świecie, American angażuje się w opracowywanie narzędzi niezbędnych do dekarbonizacji naszych operacji”.

Oprócz Gevo ma zainwestował w Katalizator Przełomowej Energii Billa Gatesa, „wszystko to ma na celu wprowadzenie technologii, które pomogą osiągnąć nasze ambitne cele w zakresie zrównoważonego rozwoju” – powiedział Blickstein.

Istnieje wiele podejść technologicznych do zrównoważonych paliw lotniczych, które mogą dekarbonizować samoloty bez przedłużania użytkowania i zależności od obecnych paliw kopalnych i Zielona technologia wodorowa właśnie zyskała duży impuls z ustawy o redukcji inflacji.

Oczekuje się, że więcej pieniędzy inwestorów trafi do zielonego wodoru w wyniku IRA, a analitycy klimatyczni opisują ulgi podatkowe jako ogromny czynnik napędzający zrównoważone paliwa lotnicze, ponieważ pomijając naukę, największym wyzwaniem związanym ze zwiększeniem tych operacji i produkcji SAF było zachętę finansową. Podejścia do zielonego wodoru mają na celu usunięcie CO02 z powietrza i zmieszanie go z zielonym wodorem w formę nafty, która może być konkurencyjna pod względem kosztów w stosunku do konwencjonalnego paliwa do silników odrzutowych. W lutym 2021 r. KLM po raz pierwszy poleciał samolotem pasażerskim Boeing 737 z Amsterdamu do Madrytu napędzanym 500 litrami syntetycznej nafty od giganta energetycznego Shell, zmieszanej z tradycyjnym paliwem do silników odrzutowych.

Niedawno ogłoszone umowy ze start-upami w kosmosie pracowały już z największymi przewoźnikami lotniczymi jeszcze przed IRA, w tym z Twelve, który niedawno podpisał umowę z Alaska Airlines i Microsoft za podejście do tworzenia zrównoważonych paliw wykorzystujących węgiel wychwytywany z powietrza, wody i energii odnawialnej. Alaska, która używa mieszanek SAF od 2011 roku na określonych trasach, zauważyła, że ​​przed nami długa droga: obecnie mniej niż 1% całkowitego dostępnego paliwa to SAF, a jego koszty są trzy do pięciu razy wyższe niż w przypadku konwencjonalnego paliwa do silników odrzutowych.  

Delta Air Lines niedawno podpisała największą dotychczas w USA umowę lotniczą dotyczącą ekologicznych paliw wodorowych z DG Fuels z siedzibą w Luizjanie, która wykorzystuje odpadowy CO2 jako surowiec, a w swoim ogłoszeniu zmierzył zakres stojącego przed nim wyzwania, stwierdzając, że istniejące globalne dostawy SAF mogą działać wielkości floty Delta na jeden dzień. 

Na razie pojazdy elektryczne są ojcami na krzywej innowacji, z wieloma latami testów i polityk rządowych wspierających transformacyjny wzrost sektora transportowego.

Ale nie wszyscy postrzegają SAF jako rozwiązanie, szczególnie biorąc pod uwagę trendy wzrostu w branży. Na niedawnych targach Farnborough International Airshow, działacze i aktywiści klimatyczni sprzeciwili się naciskowi branży na SAF, nakłaniając ich do „stania się realnym” i oferują bardziej znaczące rozwiązania klimatyczne. Zamiast SAF proponuje się spowolnienie wzrostu i mniej podróży i mniej lotów jako sposób rozwiązania tego problemu, być może poprzez ograniczenie lotów krajowych oraz zachęcanie i usprawnianie podróży kolejowych. 

Analitycy ostrzegają, że wszelkie wysiłki zmierzające do bezemisyjnej przyszłości lotnictwa nie powinny eliminować jeszcze bardziej znaczących zamienników podróży lotniczych, takich jak szybka kolej. Ale w przypadku lotnictwa cel musi być taki sam, jak w innych sektorach, przy jak najszybszym osiągnięciu szczytowego poziomu emisji. Wybór, który wydaje się dziś oczywisty, polega na tym, że lotnictwo pozostaje na ścieżce paliwowej, w przeciwieństwie do samochodów, gdzie elektryczność jest przyszłością. Niezależnie od tego, jaka forma produkcji paliwa generuje najmniejsze emisje, przynosząc największe korzyści i opłacalność, wygra, a tego dziś żaden gracz w lotnictwie nie wie na pewno. Analitycy klimatyczni spodziewają się, że pojawienie się najbardziej opłacalnych rozwiązań zajmie co najmniej pięć lat do dekady.