Letalska tekma za prodorno gorivo za podnebne spremembe se šele začenja

Leta 1928 je ena oseba prečkala Atlantik; leta 2018 je bilo zabeleženih 4.3 milijarde potniških potovanj. Čeprav se je nekaterim uspelo izogniti že pred covidom – po besedah ​​a Gallup poll, približno polovica Američanov sploh ne leti z letalom – ostalo prebivalstvo ZDA leti dovolj, da se povprečje dvigne na približno dva leta na leto.

Potrebno je veliko energije, da se ljudje povzpnejo v zrak, in ker ima proizvodnja energije okoljske stroške, je potovanje z letalom pomemben povzročitelj emisij ogljika, kar predstavlja edinstven izziv v primerjavi z drugimi načini prevoza, ko gre za podnebne spremembe. . Za razliko od inovacij v električnih avtomobilih, čolnih in vlakih – kjer dodana masa, ki je potrebna za električni pogon, ni nepremostljiv inženirski problem in podaljški niso dolgi 30,000 čevljev – gorljivo gorivo ostaja večinoma edini način za letenje, vsaj za daljše lete. Osemdeset odstotkov emisij je iz letov, ki so dolgi približno 1,000 milj ali več in za katere trenutno ni izvedljive alternative gorivu.

Vsak posameznik ima svojo vlogo pri zmanjševanju emisij. Povprečen Američan je odgovoren za približno 15 metričnih ton CO2 na leto in več kot ena tretjina Američanov pravi, da zdaj verjetno plačati malo več pri letalski vozovnici za izravnavo ogljika. Bogati in slavni imajo še večji ogljični odtis. Taylor Swift močno obrekovano zasebno letalo letno proizvede okoli 8000 metričnih ton CO2. Toda Taylor nima nič o letalski industriji, katere letni izpust CO2 potiska eno milijardo metričnih ton. Če bi bila združena letalska industrija država, bi imela poleg morilske arašidove regije tudi a večji izpust CO2 kot Nemčija. 

Industrija pa poudarja svoj majhen ogljični odtis v primerjavi z drugimi panogami.

Natančneje, ameriški prevozniki prepeljejo več kot 2 milijona potnikov in 68,000 ton tovora na dan, medtem ko prispevajo »samo« 2 odstotka nacionalnih emisij toplogrednih plinov, glede na industrijsko trgovsko skupino Airlines za Ameriko. Letalska industrija je v zadnjih desetletjih postala učinkovitejša, ameriški letalski prevozniki pa so med letoma 135 in 1978 izboljšali učinkovitost porabe goriva (na podlagi tonske milje prihodkov) za več kot 2021 %. Toda osredotočenost na to, kako nizka se zdi ta 2-odstotna številka, je del po mnenju podnebnih analitikov, ki preučujejo letalski sektor, vse večji problem.

Videokonference bodo morda nadomestile del poslovnih potovanj, toda ko se letalski sektor okreva, podnebni analitiki pravijo, da je potrojitev svetovnega zračnega prometa v prihodnjih desetletjih – čeprav je bilo napovedano pred Covidom – še vedno varna stava. Potniški promet bo naraščal počasneje, vendar analitiki ugotavljajo, da se letalstvo uporablja tudi za tovor, na kar poslovni razred ne vpliva. To je razlog za veliko zaskrbljenost glede letalskih načrtov za zmanjšanje ogljika. Podnebni analitiki menijo, da mora biti industrija osredotočena na zmanjševanje svojega deleža emisij, namesto da bi njegov trenutni delež videla kot razlog za premišljenejše korake.

V primerjavi z avtomobili, kjer je že desetletje napredka na področju električnih vozil, in v sektorju proizvodnje električne energije, kjer je že prišlo do znatnih naložb v obnovljive vire energije, ki so stroškovno konkurenčni tradicionalnim virom, je letalstvo še vedno v času eksperimentiranja. nove tehnologije goriva. Električne baterije imajo v najboljšem primeru vlogo na krajših, regionalnih poteh in mestnem potovanju ter letalske družbe izvajajo te naložbe.

Nekateri kritiki pravijo, da je bila letalska industrija prepočasna pri iskanju podnebnih rešitev, vendar priznavajo, da je letalstvo težak sektor, ko gre za cilje ničelnega neto zaradi edinstvenih varnostnih in regulativnih zahtev. Letalstvu pandemija ni pomagala in celo njegovi kritiki pravijo, da bi bilo glede na pereče finančne izzive nerealno pričakovati, da bo v zadnjih nekaj letih prišlo do velikega vala naložb v zagonske tehnologije. Letalske družbe so opravile testne lete s trajnostnimi letalskimi gorivi in ​​začeli so se kopičiti posli s proizvajalci trajnostnih letalskih goriv.

American Airlines poleti sklenil posel s podjetjem za biogoriva Gevo za nakup 500 milijonov galon trajnostnega letalskega goriva (SAF) v petih letih, kar je del ameriške direktive o neto ničelni emisiji ogljika. Svoje podnebne cilje opisuje kot "agresivne", vključno z doseganjem ničelnih neto emisij toplogrednih plinov (GHG) do leta 2050. American je prva letalska družba na svetu, ki je prejela potrditev pobude Science Based Targets za svoje vmesne cilje zmanjšanja emisij toplogrednih plinov, in edina letalska družba v ZDA Letalska družba bo leta 1 poročala o porabi več kot 2021 milijona galon trajnostnega letalskega goriva. 

Gevov postopek za proizvodnjo nizko- ali ničogljičnega SAF se začne na kmetiji, kjer se prideluje surovine. Podjetje sodeluje s kmetijami, ki uporabljajo tehnike regenerativnega kmetijstva, ki vežejo ogljik v tleh. Te kmetije uporabljajo tudi natančno uporabo kemikalij in gnojil za zmanjšanje ogljičnega odtisa v tem procesu. 

Obrati, ki jih načrtuje Gevo, bodo te surovine (tj. poljsko koruzo) pretvorili v etanol. Iz etanola Gevo nato predela naprej v izdelek, ki je kemično enak standardnemu letalskemu gorivu. Razlika med standardnim letalskim gorivom in Gevo SAF je odprava kakršnih koli fosilnih goriv, ​​ki se uporabljajo v tem proizvodnem procesu za toploto, elektriko ali katero koli drugo potrebno moč. 

Namesto tega Gevo združuje veter, sonce, vodik, bioplin in druge obnovljive vire energije, da bi izločil fosilna goriva iz procesa. To bo zagotovilo nadomestno gorivo za potrebe letalstva, ki bo neto ničelno ali celo negativno v smislu intenzivnosti ogljika, če bo vključeno tudi zajemanje, uporaba in shranjevanje ogljika (CCUS), pravi John Richardson, direktor za odnose z vlagatelji pri Gevu. .

SAF se kemično ne razlikujejo od standardnega letalskega goriva – vendar je njihov proizvodni proces bistveno drugačen (in bolj okolju prijazen) od tradicionalnih goriv – čeprav za razliko od električnih vozil v avtomobilskem sektorju obstaja veliko razprav o tem, kateri pristopi SAF bodo končni zmagovalci in kakšni kompromisi so potrebni ki jih je treba narediti danes za podporo trenutnim tehnologijam v razvoju.

Pristop Gevo, osredotočen na surovine, je dober primer.

Danes se surovine, ki se uporabljajo za trajnostna letalska goriva, ne proizvajajo v obsegu, ki bi bil blizu svetovnemu reaktivnemu gorivu, in to vprašanje obsega bo ostalo še leta, ko bo letalska industrija preizkušala konkurenčne tehnološke pristope. Zlasti uporaba surovin iz proizvodnje hrane lahko v prihodnosti postane večja težava z vidika optike.  

Več podnebnih analitikov je za CNBC povedalo, da so zaskrbljeni zaradi prevelike osredotočenosti na trajnostna reaktivna goriva, ki temeljijo na surovinah, v času naraščajoče zaskrbljenosti glede globalne prehranske varnosti v svetu, ki se sooča z velikimi vplivi podnebnih sprememb na kmetijstvo. Gevo poudarja, da kot surovino uporablja ostanke škroba iz "neužitne poljske koruze", ki jih je v izobilju in ima nizko hranilno vrednost.

Izvršni direktor Airbusa Guillaume Faury je zadevo predstavil na panelu na britanskem Farnborough International Airshow – petdnevni razstavi, na kateri se vodstveni delavci in ključne osebnosti zberejo, da bi razpravljali o prihodnosti letalskih potovanj: »Verjetno bomo na dolgi rok – v mnogih desetletjih – našli zelo optimiziran način trajnostne energije, vendar je v prehodu najhitrejši način uporaba SAF in so zdaj na voljo,« je dejal.

Sodeč po standardih lastne industrije, American ostaja vodilna v prizadevanjih za zmanjšanje ogljika. American je leta 2021 prejel oceno CDP Climate Change »A–« – najvišjo oceno med letalskimi družbami v Severni Ameriki in eno od le dveh letalskih družb na svetu, ki sta dosegli tako visoko oceno.

"Zavedamo se, da so podnebne spremembe nujne in neizbežne," je dejala Jill Blickstein, podpredsednica za trajnostni razvoj pri American Airlines. "Kot največja letalska družba na svetu je American zavezana razvoju orodij, potrebnih za dekarbonizacijo naših operacij."

Poleg Geva ima vložil v Breakthrough Energy Catalyst Billa Gatesa, "vse namenjeno razvoju tehnologij, ki bodo pomagale doseči naše ambiciozne cilje trajnosti," je dejal Blickstein.

Obstaja več tehnoloških pristopov k trajnostnim letalskim gorivom, ki lahko razogljičijo letala brez podaljšanja uporabe in odvisnosti od trenutnih fosilnih goriv in tehnologija zelenega vodika je pravkar dobila velik zagon iz zakona o zniževanju inflacije.

Pričakuje se, da bo več denarja vlagateljev priteklo v zeleni vodik kot posledica IRA, pri čemer podnebni analitiki opisujejo davčne dobropise kot veliko gonilo za trajnostna letalska goriva, ker je bila znanost na strani največji izziv pri povečanju teh operacij in proizvodnje SAF finančno spodbudo. Cilj pristopov k zelenemu vodiku je odstraniti C02 iz zraka in ga zmešati z zelenim vodikom v obliko kerozina, ki je lahko cenovno konkurenčen konvencionalnemu reaktivnemu gorivu. Februarja 2021 je KLM prvič poletel s potniškim letalom Boeing 737 iz Amsterdama v Madrid, ki je za gorivo uporabil 500 litrov sintetičnega kerozina energetskega velikana Shell, pomešanega s tradicionalnim reaktivnim gorivom.

Nedavno objavljeni posli z novoustanovljenimi podjetji v vesolju so že bili v delu z velikimi letalskimi prevozniki še pred IRA, vključno z Twelve, ki je nedavno podpisal pogodbo z Alaska Airlines in Microsoftom za svoj pristop k ustvarjanju trajnostnih goriv z uporabo ogljika, zajetega iz zraka, vode in obnovljive energije. Aljaska, ki uporablja mešanice SAF od leta 2011 na določenih poteh, je ugotovila, da je pot do cilja še dolga: trenutno je manj kot 1 % celotnega razpoložljivega goriva SAF, njegovi stroški pa so tri- do petkrat višji od običajnega reaktivnega goriva.  

Delta Air Lines je pred kratkim podpisal največjo ameriško letalsko pogodbo za goriva, proizvedena iz zelenega vodika, z DG Fuels s sedežem v Louisiani, ki kot surovino uporablja odpadni CO2, in je v svoji objavi izmeril obseg prihodnjega izziva z navedbo, da bi obstoječa globalna oskrba SAF lahko delovala flota velikosti Delte za en dan. 

Zaenkrat so električna vozila v veliki meri na poti do inovacijske krivulje, z več leti testiranja in vladnimi politikami za podporo transformacijske rasti prometnega sektorja.

Vendar vsi ne vidijo SAF kot rešitev, zlasti glede na trende rasti v industriji. Na nedavnem mednarodnem letalskem sejmu Farnborough International Airshow so aktivisti in podnebni aktivisti nasprotovali poudarku industrije na letalih SAF, pozivajo jih, naj se »uresničijo« in ponuja pomembnejše podnebne rešitve. Namesto SAF-jev je kot način reševanja problema predlagana upočasnjena rast ter manj potovanj in letov, morda z zmanjšanje domačih letov ter spodbujanje in izboljšanje potovanja po železnici. 

Analitiki opozarjajo, da vsa prizadevanja za brezogljično prihodnost letalstva ne bi smela odpraviti še pomembnejših zamenjav za letalski prevoz, kot je hitra železnica. Toda za letalstvo mora biti cilj enak kot za druge sektorje, pri čemer morajo njegove emisije čim prej doseči vrh. In odločitev, ki se danes zdi jasna, je, da letalstvo ostaja na poti goriva, za razliko od avtomobilov, kjer je elektrika prihodnost. Zmagala bo katera koli oblika proizvodnje goriva, ki proizvede najmanj emisij z največjo koristjo in stroškovno učinkovitostjo, in to je tisto, česar noben akter v letalstvu danes ne ve zagotovo. Podnebni analitiki pričakujejo, da bo trajalo vsaj pet let do desetletje, da se bodo pojavile najbolj izvedljive rešitve.