Mulți oameni călătoresc mai mult cu avionul decât o fac cu mașina, iar fiecare zbor își lasă amprenta de carbon. Totuși, aviația globală reprezintă cel mai mic procent al emisiilor cu efect de seră: 2% în 2022. Reducerea acestui tip de emisii din aviație reprezintă, chiar și în astfel de condiții, unul dintre cele mai dificile aspecte ale drumului către zero emisii nete.
Reducerea emisiilor de dioxid de carbon, CO2, a devenit un scop pentru multe companii, inclusiv pentru cele din aviație. Această abordare are la bază un plan bine întemeiat. Astfel, până în 2050 se dorește reducerea emisiilor cu efect de seră pe cât de mult posibil. Există, totuși, și o problemă. Investițiile în materie de decarbonizare se concentrează mult prea mult pe tehnologii și date greșite.
O alternativă pentru avioanele convenționale
Oficialii pentru această perspectivă până în 2050 își pun speranțele în utilizarea aeronavelor cu propulsie cu hidrogen și baterii. Totuși, niciuna dintre aceste tipuri de avioane nu va fi aprobat pentru utilizarea pe avioanele comerciale de linie cu rază medie și lungă, cel puțin nu până în 2050. Această întârziere are un impact extrem de mare, întrucât avioanele cu 100 de locuri sunt responsabile pentru 96% din emisiile din aviație. Abia în 2040 va fi stadiul incipient al introducerii avioanelor cu propulsie cu hidrogen și baterii în flota globală de aeronave mici și de avioane de linie pe distanțe scurte. Până atunci, însă, având în vedere menținerea situației actuale, dar și o traiectorie gândită de Asociația Internațională a Transportului Aerian (IATA) din 2021, aeronavele sunt responsabile pentru aproximativ 1,4 gigatone de emisii pe an.
În momentul actual, o înlocuire a avioanelor convenționale din flota globală este limitată de de capacitatea de producție, dar și de aspectele economice.
Combustibilul SAF, o salvare pentru planetă
Un punct extrem de important pentru reducerea emisiilor cu efect de seră, cel puțin în următoarele două decenii este investiția în tehnologii ce sunt deja existente cu un potențial mare pentru reducerea amprentei de carbon din aviație până în 2040. Este vorba de combustibilul convențional pentru avioane, SAF, dar și de motoarele cu reacție convenționale alimentate cu kerosen.
SAF este un biocombustibil utilizat pentru alimentarea aeronavelor cu proprietăți similare cu cele ale combustibilului normal, totuși, cu o amprentă redusă de carbon. Având în vedere materia primă și tehnologiile utilizate pentru producerea sa, combustibilul reduce extrem de mult emisiile de gaze cu efect de seră pe durata vieții aeronavei. Acest tip de combustibil este produs predominant din uleiuri alimentare folosite, grăsimi animale reziduale și ale materii prime durabile cu emisii reduse de dioxid de carbon. Costul de producție al acestui tip de combustibil este mult mai mare decât al celui clasic. De asemenea, nici materiile prime nu se obțin ușor. Companiile aeriene trebuie să concureze pentru materiile prime cu motorină regenerabilă, combustibil cu emisii reduse de dioxid de carbon și cu un cost mai redus, dar și o piață globală mai matură.
Investiții de miliarde de dolari
Firma americană de consultanță în management, Olivier Wyman, a calculat investiția necesare pentru producția de combustibil SAF. S-a constatat faptul că până în 2050 vor fi necesare aproximativ 1.000 de miliarde de dolari. Situația financiară în momentul actual nu este una extrem facilă. Investițiile, în acest moment, sunt infime față de suma ce ar trebui investită. De asemenea, companiile aeriene utilizează mai puțin de 1% din consumul de combustibil.
Un galon de SAF emite cu 50% până la 80% mai puțin dioxid de carbon decât avioanele cu reacție. Pentru a se menține la emisiile cu efect de seră din anul 2019, până în 2030 trebuie să se realizeze o capacitate de SAF suficientă pentru a permite companiilor aeriene să înlocuiască cel puțin 15% din consumul total de combustibil fosil al avioanelor. Capacitatea de producție va fi de numai o cincime sau o treime din cele 16 miliarde de galoane necesare pentru a atinge cantitatea de 15%. În contextul costurilor sunt incluse și subvențiile generoase ce sunt oferite de Statele Unite ale Americii, având la bază Legea privind reducerea inflației de anul trecut, dar și de Uniunea Europeană.
Ceea ce este important de menționat este faptul că acest tip de combustibil SAF este de două-trei ori mai cump decât carburantul Jet A-1 convențional. Acest lucru duce la limitarea angajamentelor contractuale ale companiilor aeriene. Totuși, extinderea ofertei ar putea reduce diferența de preț. Chiar și așa, nu sunt așteptări privind paritatea cu combustibilul tradițional pentru avioane pe termen scurt.
Investițiile pentru SAF în SUA și UE
Investițiile ar putea fi posibile având în vedere mandatul Uniunii Europei ce impune ca zborurile ce pleacă de pe aeroporturile europene să folosească 2% combustibil SAF și cel puțin 5% până în 2030. Creșterea procentului ar fi una periodică, astfel încât procentul de folosire al acestuia să ajungă la 65% în 2050. Forumul Economic Mondial alături de Consiliul Internațional al Aeroporturilor și peste 50 de directori executivi ai companiilor din acest sector de activitate au dat startul inițiativei „Aeroporturile de mâine”. În cadrul acestui proiect se dorește construirea a 300 de instalații SAF până în 2030. În momentul actual, sunt motoare ce pot funcționa cu amestecuri SAF aprobate.
Combustibilul SAF a fost și în atenția președintelui american, Joe Biden. Acesta a dat startul producției acestui tip de combustibil cu un credit fiscal de 1,25 dolari pe galon în IRA, Legea privind reducerea inflației. Pentru a primi acest credit, producătorii acestui tip de combustibil trebuie să demonstreze faptul că produsul lor are emisii cu 50% mai mici decât carburantul convențional pentru avioane. Potrivit Departamentului de Energie al Statelor Unite ale Americii, DOE, utilizarea etanolului pentru a produce SAF reduce emisiile cu doar 15%.
În America, este o situație delicată. Demersul american în ceea ce privește dezvoltarea combustibilului sustenabil pentru aviație folosit este încetinit. Cauza principală a acestei acțiuni este opoziția tot mai mare față de conductele propuse. Aceasta ar reduce emisiile de gaze cu efect de seră de la fabricile de etanol prin captarea dioxidului de carbon și transportarea acestuia în alte state pentru depozitare.
Soluția este inovarea în aviație
În ultimul secol au putut fi observate diverse generații ale aeronavelor: de la avioanele cu elice rudimentare la cele cu reacție, avioane supersonice și chiar rachete ce merg mai departe de atmosfera terestră. Pentru aceste dezvoltări s-au făcut eforturi constante de îmbunătățire a eficienței combustibilului. Conform IATA, fiecare nouă generație de avioane ce a fost produsă a reușit să reducă emisiile de dioxid de carbon cu 15%, acestea ajungând la 20%.
Totuși, eficiența generală a combustibilului este cu 80% mai bună decât era în urmă cu 50 de ani. Chiar și așa nu este suficient. Un exemplu concludent în test caz este reprezentat de faptul că, cantitatea de combustibil ce a fost arsă pe pasager în perioada 2005-2017 a fost redusă cu 24%. Totuși, chiar și în aceste condiții, s-a remarcat în același timp a majorare procentuală a numărului călătoriilor cu avionul. Producătorii aerospațiale au nevoie de revizuiri serioase ale tehnologiei actuale.
Oficialii de la GE Aerospace au în vedere un viitor electric al zborurilor. NASA are în desfășurare un proiect numit ”Electrified Powertrain Flight Demonstration”. Acesta este un efort de referință ce ajută la demonstrarea defezabilității zborului electric hibrid pentru aviația comercială. De asemenea, GE Aerospace alături de NASA și Boeing are în vedere dezvoltarea unui sistem de propulsie integrat de propulsie hibridă de clasă megawatt pentru teste la sol și în zbor. Acestea s-ar putea întâmpla la mijlocul acestui deceniu. Aceste tehnologii pentru propulsie hibridă au un impact serios asupra performanțelor motoarelor aeronavelor. Astfel, s-ar reduce combustibilul, dar și emisiile de carbon.
Retrospectiva anului 2023
Și în 2023 au existat diverse acțiuni pentru reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră. În 2021, ATAG, Grupul de Acțiune pentru Transportul Aerian și-a stabilit obiectivul pentru un nivel net zero de emisii de carbon până în 2050. În același an, compania mixtă formată din GE Aerospace și Safran Aircraft, CFM Internațional a anunțat programul Revolutionary Innovation for Sustainable Engines, RISE. Acest program a fost lansat drept manifestare absolută a dedicării pentru a depăși limitele inovației, conform președintelui ți CEO-ului al CFM Internațional, Gaël Méheust. Se va putea reduce consumul de combustibil și emisiile de CO2 cu peste 20% față de cele mai eficiente motoare actuale. CFM speră că motorul va fi gata până la mijlocul anului 2030. De asemenea, până la jumătatea anului trecut, compania a realizat peste 100 de teste în cadrul acestui program RISE.
Administrația Federală a Aviației acordă subvenții prin programul său CLEEN (Continuous Lower Energy, Emissions, and Noise) pentru cercetări similare. În afară de GE, printre ceilalți beneficiari de granturi pentru reducerea emisiilor sunt și Pratt & Whitney, Honeywell Aerospace și Boeing.
Programul a avut în vedere producerea unor noi tehnologii. Aici a intrat arhitectura deschisă a ventilatoarelor, ce au ca scop principal obținerea eficienței combustibilului cu cel puțin 20% mai bună și reducerea cu 20% a emisiilor de dioxid de carbon.
Industria se uită cu speranță spre 2050. Acțiunile din următorul deceniu vor decide succesul sau eșecul din aviație în ceea ce privește reducerea emisiilor. Dacă o ofertă substanțială de combustibil SAF nu va există și nici mai multe cercetări pentru îmbunătățirea motoarelor actuale, s-ar putea vedea chiar o majorare a emisiilor ce carbon sau o soluție de reglementare restrictivă.
