Авиационная гонка за революционное топливо для борьбы с изменением климата только начинается

В 1928 году один человек пересек Атлантику; в 2018 году было зарегистрировано 4.3 миллиарда пассажирских перевозок. Хотя некоторым удавалось избежать этого еще до Ковида — по словам Опрос Гэллапа, около половины американцев вообще не летают — остальная часть населения США летает достаточно, чтобы довести среднее число рейсов примерно до двух в год.

Чтобы поднять людей в воздух, требуется много энергии, и, поскольку производство энергии связано с экологическими издержками, авиаперелеты являются значительным источником выбросов углерода, что создает уникальную проблему по сравнению с другими видами транспорта, когда речь идет об изменении климата. . В отличие от инноваций в электромобилях, лодках и поездах, где дополнительная масса, необходимая для движения на электричестве, не является непреодолимой инженерной проблемой, а удлинители не имеют длины 30,000 1,000 футов, горючее топливо остается в основном единственным способом летать, по крайней мере. для более длительных полетов. Восемьдесят процентов выбросов приходится на полеты на расстояние примерно XNUMX миль и более, для которых в настоящее время нет жизнеспособной альтернативы топливу.

Каждый человек играет свою роль в снижении выбросов. Средний американец выбрасывает около 15 метрических тонн CO2 в год, и более трети американцев говорят, что теперь они, скорее всего, заплатите немного больше за авиабилеты за компенсацию выбросов углекислого газа. Богатые и знаменитые имеют еще больший углеродный след. Тейлор Свифт широко оклеветанный частный самолет производит около 8000 метрических тонн CO2 в год. Но Тейлор ничего не знает об авиаиндустрии, чья годовой выброс CO2 толкает один миллиард метрических тонн. Если бы комбинированная авиационная промышленность была страной, то, помимо убийственного арахисового региона, она также имела бы больший выброс CO2 чем Германия. 

Однако отрасль подчеркивает свой небольшой углеродный след по сравнению с другими отраслями.

Американские перевозчики, в частности, перевозят более 2 миллионов пассажиров и 68,000 2 тонн грузов в день, внося «всего» 135 процента выбросов парниковых газов в стране, по данным отраслевой торговой группы Airlines for America. Авиационная отрасль стала более эффективной за последние десятилетия: американские авиакомпании улучшили свою топливную эффективность (в расчете на тонно-милю) более чем на 1978% в период с 2021 по 2 год. растущая проблема, по мнению климатических аналитиков, изучающих авиационный сектор.

Видеоконференции могут частично заменить деловые поездки, но по мере того, как авиационный сектор восстанавливается, климатические аналитики говорят, что утроение глобальных авиаперевозок в ближайшие десятилетия — хотя это и прогнозировалось до пандемии — по-прежнему является беспроигрышной ставкой. Пассажирские перевозки будут расти медленнее, но аналитики отмечают, что авиация также используется для перевозки грузов, на что не влияет бизнес-класс. Это причина серьезного беспокойства по поводу планов авиации по сокращению выбросов углерода. По мнению климатических аналитиков, отрасль должна сосредоточиться на снижении своей доли выбросов, а не рассматривать ее текущую долю как причину для более обдуманных действий.

По сравнению с автомобилями, где уже есть десятилетие прогресса в области электромобилей, и в секторе производства электроэнергии, где уже были сделаны значительные инвестиции в возобновляемые источники энергии, которые являются конкурентоспособными по стоимости по сравнению с традиционными источниками, авиация все еще находится в стадии экспериментов. новой топливной технологии. Электрические батареи в лучшем случае играют роль на более коротких региональных маршрутах и ​​в городских поездках. авиакомпании делают эти инвестиции.

Некоторые критики говорят, что авиационная отрасль слишком медлительна с поиском климатических решений, но признают, что авиация является сложной отраслью, когда речь идет о нулевых целях, из-за ее уникальных требований безопасности и нормативных требований. Пандемия не помогла авиации, и даже ее критики говорят, что ожидать за последние несколько лет приливной волны инвестиций в стартап-технологии было бы нереалистично, учитывая более насущные финансовые проблемы. Авиакомпании выполнили испытательные полеты с экологически безопасным авиационным топливом, и количество сделок с экологически чистыми производителями авиационного топлива начало накапливаться.

American Airlines летом завершил сделку с биотопливной компанией Джево закупить 500 миллионов галлонов устойчивого авиационного топлива (SAF) в течение пяти лет, что является частью американской директивы по нулевому выбросу углерода. Авиакомпания описывает свои климатические цели как «агрессивные», включая достижение к 2050 году нулевых выбросов парниковых газов (ПГ). авиакомпания отчитается об использовании более 1 миллиона галлонов экологичного авиационного топлива в 2021 году. 

Процесс Gevo по производству SAF с низким или нулевым содержанием углерода начинается на ферме, где выращивается сырье. Компания сотрудничает с фермами, использующими регенеративные методы ведения сельского хозяйства, которые связывают углерод в почве. Эти фермы также используют точное внесение химикатов и удобрений, чтобы уменьшить углеродный след в этом процессе. 

Заводы, которые проектирует Gevo, будут использовать это сырье (т. е. кукурузу) и преобразовывать его в этанол. Затем Gevo перерабатывает этанол в продукт, который химически идентичен стандартному авиационному топливу. Разница между стандартным авиационным топливом и SAF Gevo заключается в том, что в этом производственном процессе для производства тепла, электричества или любой другой энергии не используются какие-либо ископаемые виды топлива. 

Вместо этого Gevo's объединяет ветер, солнечную энергию, водород, биогаз и другие возобновляемые источники энергии, чтобы исключить ископаемое топливо из процесса. По словам Джона Ричардсона, директора по связям с инвесторами в Gevo, это обеспечит замену топлива для нужд авиации с нулевым или даже отрицательным чистым выбросом углерода с точки зрения углеродоемкости, если улавливание, использование и хранение углерода (CCUS) также будут интегрированы. .

SAF химически неотличимы от стандартного авиационного топлива, но их производственный процесс значительно отличается (и более экологичный), чем традиционное топливо, хотя, в отличие от электромобилей в автомобильном секторе, ведутся большие споры о том, какие подходы SAF окажутся окончательными победителями и какие компромиссы необходимы. которые будут сделаны сегодня для поддержки текущих технологий в разработке.

Подход Gevo, ориентированный на сырье, является хорошим примером.

Сегодня сырье, которое идет на экологически безопасное авиационное топливо, не производится в масштабах, которые хоть сколько-нибудь приблизились бы к глобальному авиационному топливу, и эта проблема масштабирования будет сохраняться в течение многих лет, поскольку конкурирующие технологические подходы тестируются авиационной отраслью. В частности, использование сырья для производства продуктов питания может стать более серьезной проблемой с точки зрения оптики в будущем.  

Несколько климатических аналитиков заявили CNBC, что они обеспокоены тем, что слишком много внимания уделяется масштабированию устойчивого авиационного топлива на основе сырья в то время, когда растет обеспокоенность по поводу глобальной продовольственной безопасности в мире, сталкивающемся с серьезными последствиями изменения климата для сельского хозяйства. Gevo подчеркивает, что использует остаточный крахмал из «несъедобной полевой кукурузы» в качестве сырья, запасы которого в изобилии, а питательная ценность низкая.

Генеральный директор Airbus Гийом Фори рассказал об этом на панели британского международного авиасалона в Фарнборо — пятидневной выставки, на которой руководители и ключевые фигуры собираются, чтобы обсудить будущее авиаперевозок: «Вероятно, в долгосрочной перспективе — через много десятилетий — мы найдем очень оптимизированный способ устойчивой энергетики, но в переходный период самый быстрый способ — использовать SAF, и они доступны уже сейчас», — сказал он.

Если судить по стандартам своей собственной отрасли, компания American остается лидером в усилиях по сокращению выбросов углерода. В 2021 году American получила оценку CDP по изменению климата «A–» — самый высокий балл среди авиакомпаний Северной Америки и одна из двух авиакомпаний в мире, получивших такой высокий балл.

«Мы понимаем, что изменение климата является неотложным и неизбежным», — сказала Джилл Бликштейн, вице-президент по устойчивому развитию в American Airlines. «Являясь крупнейшей авиакомпанией в мире, American стремится разрабатывать инструменты, необходимые для обезуглероживания наших операций».

В дополнение к Gevo, он имеет инвестировал в прорывный энергетический катализатор Билла Гейтса«Все они направлены на продвижение технологий, которые помогут достичь наших амбициозных целей в области устойчивого развития», — сказал Бликштейн.

Существует несколько технологических подходов к устойчивому авиационному топливу, которые могут обезуглероживать самолеты без продления использования и зависимости от существующих ископаемых видов топлива и Технология зеленого водорода только что получила большой импульс из Закона о снижении инфляции.

Ожидается, что больше денег инвесторов будет поступать в зеленый водород в результате IRA, при этом аналитики климата описывают налоговые льготы как огромный двигатель для устойчивого авиационного топлива, потому что, помимо науки, самая большая проблема с расширением этих операций и производства SAF была финансовый стимул. Подходы к зеленому водороду направлены на удаление CO02 из воздуха и смешивание его с зеленым водородом в форме керосина, которая может быть конкурентоспособной по стоимости с обычным реактивным топливом. В феврале 2021 года KLM впервые отправила пассажирский самолет Boeing 737 из Амстердама в Мадрид, заправленный 500 литрами синтетического керосина от энергетического гиганта Shell, смешанного с традиционным реактивным топливом.

Недавно объявленные сделки со стартапами в космосе уже находились в работе с крупными авиаперевозчиками еще до IRA, включая Twelve, которая недавно подписал соглашение с Alaska Airlines и Microsoft за его подход к созданию устойчивого топлива с использованием углерода, уловленного из воздуха, воды и возобновляемых источников энергии. Аляска, которая использует смеси SAF с 2011 года на определенных маршрутах, сама отметила, что предстоит пройти долгий путь: в настоящее время SAF составляет менее 1% от общего объема доступного топлива, а его стоимость в три-пять раз выше, чем у обычного реактивного топлива.  

Delta Air Lines недавно подписала крупнейшую сделку в области авиации в США по топливу, произведенному из экологически чистого водорода, с базирующейся в Луизиане DG Fuels, которая использует отработанный CO2 в качестве сырья, и в своем объявлении измерила масштаб предстоящей задачи, заявив, что существующая глобальная поставка SAF может работать размер флота Дельты в течение одного дня. 

В настоящее время электромобили занимают лидирующие позиции на кривой инноваций, и впереди еще много лет испытаний и государственной политики, направленной на поддержку трансформационного роста транспортного сектора.

Но не все считают SAF решением, особенно учитывая тенденции роста в отрасли. На недавнем международном авиасалоне в Фарнборо активисты и активисты по борьбе с изменением климата выступили против акцента отрасли на SAF, призывая их «стать реальными» и предлагать более значимые климатические решения. Вместо SAF в качестве способа решения проблемы предлагается замедление роста, сокращение поездок и полетов, возможно, за счет сокращение внутренних рейсов и поощрение и улучшение железнодорожных перевозок. 

Аналитики предупреждают, что все усилия, направленные на безуглеродное будущее авиации, не должны исключать еще более значительных замен авиаперевозок, таких как высокоскоростные железные дороги. Но для авиации цель должна быть такой же, как и в других секторах, с достижением пика выбросов как можно скорее. И выбор, который сегодня кажется очевидным, заключается в том, что авиация остается на топливном пути, в отличие от автомобилей, где будущее за электричеством. Какая бы форма производства топлива ни производила наименьшее количество выбросов при наибольшей выгоде и рентабельности, она победит, и сегодня ни один игрок в авиации не знает этого наверняка. Климатические аналитики ожидают, что для появления наиболее жизнеспособных решений потребуется от пяти до десяти лет.