Ilmailun kilpailu ilmastonmuutoksen läpimurtopolttoaineesta on vasta alkamassa

Vuonna 1928 yksi henkilö ylitti Atlantin; Vuonna 2018 matkustajia kirjattiin 4.3 miljardia. Vaikka jotkut onnistuivat välttämään sen jo ennen Covidia – a Gallup, noin puolet amerikkalaisista ei lennä ollenkaan – loput Yhdysvaltain väestöstä lentää tarpeeksi nostaakseen keskiarvon noin kahteen lentoon vuodessa.

Ihmisten nostaminen ilmaan vaatii paljon energiaa, ja koska energian tuotannosta aiheutuu ympäristökustannuksia, lentomatkailu on merkittävä hiilidioksidipäästöjä, ja se on ainutlaatuinen haaste muihin liikennemuotoihin verrattuna ilmastonmuutoksen suhteen. . Toisin kuin sähköautojen, veneiden ja junien innovaatiot – joissa sähkökäyttöön tarvittava lisämassa ei ole ylitsepääsemätön tekninen ongelma, ja jatkojohdot eivät ole 30,000 1,000 jalkaa pitkiä – palava polttoaine on edelleen suurelta osin ainoa tapa lentää, ainakin pidemmillä lennoilla. Kahdeksankymmentä prosenttia päästöistä tulee lennoilta, jotka ovat noin XNUMX mailia tai pidempiä ja joille ei ole tällä hetkellä varteenotettavaa vaihtoehtoa polttoaineelle.

Jokaisella on oma roolinsa päästöjen vähentämisessä. Keskiverto amerikkalainen on vastuussa noin 15 metristä tonnia hiilidioksidia vuodessa, ja yli kolmasosa amerikkalaisista sanoo nyt todennäköisesti maksaa hieman ylimääräistä lentolippuihinsa hiilidioksidipäästöjen korvaamisesta. Rikkailla ja kuuluisilla on vielä suurempi hiilijalanjälki. Taylor Swiftin paljon halveksittu yksityinen suihkukone tuottaa noin 8000 tonnia hiilidioksidia vuodessa. Mutta Taylorilla ei ole mitään lentoyhtiöistä vuotuinen CO2-päästö ajaa miljardi tonnia. Jos yhdistetty ilmateollisuus olisi maa, sillä olisi tappavan maapähkinäalueen lisäksi myös a suurempi CO2-päästö kuin Saksassa. 

Teollisuus kuitenkin korostaa pientä hiilijalanjälkeään muihin toimialoihin verrattuna.

Erityisesti yhdysvaltalaiset liikenteenharjoittajat kuljettavat yli 2 miljoonaa matkustajaa ja 68,000 2 tonnia rahtia päivässä samalla kun ne aiheuttavat "vain" 135 prosenttia maan kasvihuonekaasupäästöistä, teollisuusalan kaupparyhmän Airlines for America mukaan. Ilmailuala on tehostunut viime vuosikymmeninä, ja yhdysvaltalaiset lentoyhtiöt ovat parantaneet polttoainetehokkuuttaan (tulotonnimailien perusteella) yli 1978 % vuosina 2021–2. Mutta keskittyminen siihen, kuinka alhaiselta tuo XNUMX prosentin luku näyttää, on osa kasvava ongelma ilmailualaa tutkivien ilmastoanalyytikkojen mukaan.

Videoneuvottelut voivat korvata osan liikematkoista, mutta ilmailualan elpyessä ilmastoanalyytikot sanovat, että globaalin lentoliikenteen kolminkertaistuminen tulevina vuosikymmeninä – vaikka ennustetaan ennen Covidia – on edelleen varma veto. Matkustajien matkustaminen nopeutuu hitaammin, mutta analyytikot huomauttavat, että lentoliikennettä käytetään myös rahtiliikenteessä, johon bisnesluokka ei vaikuta. Tämä on syy merkittävään huoleen ilmailun hiilidioksidipäästöjen vähentämissuunnitelmista. Ilmastoanalyytikoiden mukaan teollisuuden on keskityttävä pitämään osuutensa päästöistä pienenä, sen sijaan, että sen nykyinen osuus näkee syyn harkitsemmalle liikkumiselle.

Verrattuna autoihin, joissa sähköajoneuvoissa on edistytty jo vuosikymmenen ajan, ja sähköntuotantoalalla, jossa on jo investoitu merkittävästi uusiutuviin energialähteisiin, jotka ovat kustannuskilpailukykyisiä perinteisiin energialähteisiin verrattuna, ilmailu on vielä kokeilupäivissä. uudesta polttoaineteknologiasta. Sähköakuilla on parhaimmillaan roolinsa lyhyemmillä, alueellisilla reiteillä ja kaupunkiliikenteessä lentoyhtiöt tekevät näitä investointeja.

Jotkut kriitikot sanovat, että ilmailuala on ollut liian hidas etsimään ilmastoratkaisuja, mutta myöntävät, että ilmailu on kova ala, kun on kyse nollatavoitteista sen ainutlaatuisten turvallisuus- ja sääntelyvaatimusten vuoksi. Pandemia ei auttanut ilmailua, ja jopa sen kriitikot sanovat, että olisi ollut epärealistista odottaa, että viime vuosina olisi nähty nousuaalto investoinneille startup-teknologioihin, kun otetaan huomioon kiireellisempiä taloudellisia haasteita. Lentoyhtiöt ovat tehneet testilentoja kestävillä lentopolttoaineilla ja sopimuksia kestävien lentopolttoaineiden tuottajien kanssa on alkanut kertyä.

American Airlines sai kesällä päätökseen sopimuksen biopolttoaineyhtiön kanssa Gevo ostaa 500 miljoonaa gallonaa kestävää lentopolttoainetta (SAF) viiden vuoden aikana, mikä on osa amerikkalaisten nollahiilidirektiiviä. Se kuvailee ilmastotavoitteitaan "aggressiivisiksi", mukaan lukien kasvihuonekaasupäästöjen nollan saavuttaminen vuoteen 2050 mennessä. American on ensimmäinen lentoyhtiö maailmanlaajuisesti, joka on saanut hyväksynnän Science Based Targets -aloitteesta välivaiheen kasvihuonekaasupäästöjen vähentämistavoitteilleen ja ainoa Yhdysvaltojen lentoyhtiö. lentoyhtiö raportoi käyttävänsä yli miljoona gallonaa kestävää lentopolttoainetta vuonna 1. 

Gevon prosessi vähähiilisen tai nollahiilisen SAF:n tuottamiseksi alkaa tilalla, jossa raaka-ainetta kasvatetaan. Yritys tekee yhteistyötä maatilojen kanssa, jotka käyttävät uusiutuvaa viljelytekniikkaa, joka sitoo hiiltä maaperään. Nämä maatilat käyttävät myös tarkkoja kemikaaleja ja lannoitteita pienentääkseen hiilijalanjälkeä tässä prosessissa. 

Gevon suunnittelemat laitokset ottavat kyseiset raaka-aineet (eli peltomaissin) ja muuttavat sen etanoliksi. Sen jälkeen Gevo jalostaa etanolista tuotteeksi, joka on kemiallisesti identtinen tavallisen lentopolttoaineen kanssa. Ero tavallisen lentopolttoaineen ja Gevon SAF:n välillä on se, että siinä tuotantoprosessissa lämmön, sähkön tai minkä tahansa tarvittavan tehon tuottamiseen käytettyjä fossiilisia polttoaineita ei käytetä. 

Sen sijaan Gevo's yhdistää tuuli-, aurinko-, vety-, biokaasu- ja muut uusiutuvan energian lähteet poistaakseen fossiiliset polttoaineet prosessista. Gevon sijoittajasuhteista vastaavan johtajan John Richardsonin mukaan tämä tarjoaa korvaavan polttoaineen lentoliikenteen tarpeisiin, jotka ovat nettonolla tai jopa negatiivisia hiili-intensiteetin suhteen, jos myös hiilidioksidin talteenotto, hyödyntäminen ja varastointi (CCUS) on integroitu. .

SAF-autoja ei voi kemiallisesti erottaa tavallisista lentopolttoaineista – mutta niiden tuotantoprosessi on huomattavasti erilainen (ja vihreämpi) kuin perinteiset polttoaineet – vaikkakin toisin kuin sähköautot autoalalla, käydään paljon keskustelua siitä, mitkä SAF-lähestymistavat ovat lopulliset voittajat ja mitä kompromisseja tarvitaan. tehdään tänään tukemaan nykyisen teknologian kehitystä.

Gevon lähestymistapa, joka keskittyy raaka-aineisiin, on hyvä esimerkki.

Nykyään kestäviin lentopolttoaineisiin käytettäviä raaka-aineita ei tuoteta mittakaavassa, joka on lähellä maailmanlaajuista lentopolttoainetta, ja tämä skaalausongelma säilyy vuosia, kun lentoteollisuus testaa kilpailevia teknologisia lähestymistapoja. Erityisesti elintarviketuotannon raaka-aineiden käyttämisestä voi tulla suurempi ongelma optiikan näkökulmasta tulevaisuudessa.  

Useat ilmastoanalyytikot kertoivat CNBC:lle olevansa huolissaan liiallisesta keskittymisestä raaka-ainepohjaisten kestävien lentopolttoaineiden skaalaamiseen aikana, jolloin huoli maailmanlaajuisesta elintarviketurvasta kasvaa maailmassa, jossa ilmastonmuutoksen maataloudessa on suuria vaikutuksia. Gevo korostaa, että se käyttää raaka-aineena "syötäväksi kelpaamattomasta peltomaissista" peräisin olevia tärkkelyksiä, joita on runsaasti ja joiden ravintoarvo on alhainen.

Airbusin toimitusjohtaja Guillaume Faury välitti asian paneelissa Ison-Britannian Farnborough International Airshow -tapahtumassa – viisipäiväisessä näyttelyssä, johon johtajat ja avainhenkilöt kokoontuvat keskustelemaan lentomatkustamisen tulevaisuudesta: ”Todennäköisesti pitkällä aikavälillä – monien vuosikymmenien kuluttua – löydämme erittäin optimoitu tapa kestävään energiaan, mutta siirtymävaiheessa nopea tapa on käyttää SAF:ia, ja ne ovat nyt saatavilla”, hän sanoi.

Oman teollisuutensa standardien mukaan amerikkalainen on edelleen johtavassa asemassa hiilidioksidipäästöjen vähentämisessä. Amerikkalainen sai CDP:n ilmastonmuutoksen arvosanan A– vuonna 2021 – korkein pistemäärä Pohjois-Amerikan lentoyhtiöistä ja yksi kahdesta maailmanlaajuisesti näin korkeasta lentoyhtiöstä.

"Ymmärrämme, että ilmastonmuutos on kiireellinen ja välitön", sanoi Jill Blickstein, American Airlinesin kestävän kehityksen johtaja. "Maailman suurimpana lentoyhtiönä American on sitoutunut kehittämään työkaluja, joita tarvitaan toimintamme hiilidioksidipäästöjen vähentämiseen."

Gevon lisäksi sillä on sijoitettiin Bill Gatesin Breakthrough Energy Catalystiin"Kaikkien tavoitteena on tuoda esiin tekniikoita, jotka auttavat saavuttamaan kunnianhimoiset kestävän kehityksen tavoitteemme", Blickstein sanoi.

On olemassa useita teknologisia lähestymistapoja kestäviin lentopolttoaineisiin, jotka voivat vähentää lentokoneiden hiilestä pidentämättä nykyisten fossiilisten polttoaineiden käyttöä ja riippuvuutta niistä. vihreä vetyteknologia sai juuri suuren sysäyksen inflaation alentamislaista.

Enemmän sijoittajarahoja odotetaan virtaavan vihreään vetyyn IRA:n seurauksena. Ilmasto-analyytikot kuvailevat verohyvitystä valtavaksi tekijäksi kestävien lentopolttoaineiden luomisessa, koska tieteen ohella suurin haaste näiden toimintojen ja SAF-tuotannon laajentamisessa on ollut taloudellinen kannustin. Vihreä vety -lähestymistapojen tavoitteena on poistaa C02 ilmasta ja sekoittaa se vihreän vedyn kanssa kerosiinin muotoon, joka voi olla kilpailukykyinen tavanomaiseen lentopolttoaineeseen verrattuna. Helmikuussa 2021 KLM lensi ensin Boeing 737 -matkustajakoneella Amsterdamista Madridiin, jossa oli polttoaineena 500 litraa synteettistä kerosiinia energiajättiläisestä Shellistä sekoitettuna perinteiseen lentopolttoaineeseen.

Äskettäin julkistetut sopimukset avaruusalan startup-yrityksistä olivat jo valmisteilla suurten lentoyhtiöiden kanssa jo ennen IRA:ta, mukaan lukien Twelve, joka äskettäin solmi sopimuksen Alaska Airlinesin ja Microsoftin kanssa lähestymistapaansa luoda kestäviä polttoaineita käyttämällä ilmasta, vedestä ja uusiutuvasta energiasta talteenotettua hiiltä. Alaska, joka on käyttänyt SAF-sekoituksia vuodesta 2011 lähtien tietyillä reiteillä, totesi, että matkaa on vielä pitkä: tällä hetkellä alle 1 % saatavilla olevasta polttoaineesta on SAF-polttoainetta, ja sen kustannukset ovat kolmesta viiteen kertaa suuremmat kuin perinteisen lentopetrolin.  

Delta Air Lines allekirjoitti äskettäin Yhdysvaltain tähän mennessä suurimman lentoliikenteen vihreillä vedyllä tuotetuista polttoaineista tehdyn sopimuksen Louisianassa sijaitsevan DG Fuelsin kanssa, joka käyttää jätehiilidioksidia raaka-aineena, ja mittasi ilmoituksessaan tulevan haasteen laajuutta toteamalla, että olemassa oleva globaali SAF-toimitus voisi toimia. Deltan kokoinen laivasto yhdeksi päiväksi. 

Toistaiseksi sähköautot ovat paljon isänä innovaatiokäyrällä, ja niitä on testattu useiden vuosien ajan ja hallituksen politiikka tukee liikennealan muutosta.

Kaikki eivät kuitenkaan näe SAF:ia ratkaisuna, varsinkaan ottaen huomioon alan kasvutrendit. Äskettäisessä Farnboroughin kansainvälisessä lentonäytöksessä kampanjoijat ja ilmastoaktivistit vastustivat alan painostusta SAF:ihin, kehottaa heitä "tulemaan todeksi" ja tarjota merkittävämpiä ilmastoratkaisuja. SAF:ien sijasta ongelman ratkaisemiseksi ehdotetaan hidastunutta kasvua ja vähemmän matkustamista ja lentoja. kotimaan lentojen vähentäminen sekä rohkaista ja parantaa rautatieliikennettä. 

Analyytikot varoittavat, että kaikki ponnistelut ilmailun hiilivapaaseen tulevaisuuteen eivät saisi eliminoida vielä merkittävämpiä lentomatkustamisen korvaavia osia, kuten suurnopeusjunaliikennettä. Mutta ilmailun tavoitteen on oltava sama kuin muillakin sektoreilla, ja sen päästöt saavuttavat huippunsa mahdollisimman pian. Ja valinta, joka näyttää tänään selvältä, on, että lentoliikenne pysyy polttoainepolulla, toisin kuin autot, joissa sähkö on tulevaisuus. Se, mikä polttoaineen tuotantomuoto tuottaa vähiten päästöjä suurimmalla hyödyllä ja kustannustehokkuudella, voittaa, ja sitä yksikään ilmailun toimija ei tiedä tänään varmasti. Ilmastoanalyytikot arvioivat, että kestäisi vähintään viidestä vuodesta kymmeneen vuoteen, ennen kuin elinkelpoisimpia ratkaisuja syntyy.