Πόσο «πράσινες» είναι τελικά οι αεροπορικές εταιρείες;
Μόλις τον προηγούμενο μήνα Ευρωπαϊκό Κοινοβούλιο και Ευρωπαϊκό Συμβούλιο κατέληξαν σε τελική συμφωνία σχετικά με τον νόμο για τη βιομηχανία καθαρού μηδενικού κέρδους, αποφασίζοντάς να συμπεριλάβει τα βιώσιμα αεροπορικά καύσιμα ως “στρατηγική τεχνολογία καθαρού μηδενός“. Η Πράξη αποτελεί κεντρικό μέρος του Βιομηχανικού Σχεδίου της Ε.Ε. για την Πράσινη Συμφωνία, το οποίο στοχεύει να ακολουθήσει το παράδειγμα του νόμου Inflation Reduction Act των Ηνωμένων Πολιτειών που στοχεύει στην τόνωση της παραγωγικής ικανότητας σε τεχνολογίες καθαρής ενέργειας, με σκοπό να φτάσει τουλάχιστον το 40% της αναμενόμενης ζήτησης στην ΕΕ έως το 2030.
Η Επιτροπή συνέστησε επίσης έναν στόχο μείωσης των καθαρών εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου σε επίπεδο ΕΕ κατά 90% έως το 2040 σε σύγκριση με τα επίπεδα του 1990 και πρότεινε μια σειρά μέτρων για την επίτευξή του, μεταξύ άλλων μέσω της χρήσης των SAF.
Οι δεσμεύσεις των επιχειρήσεων
Από την πλευρά της, η Ευρωπαϊκή αεροπορική βιομηχανία έχει δεσμευτεί να συμβάλει στους στόχους που έχουν τεθεί στο πλαίσιο της ευρωπαϊκής πράσινης συμφωνίας και της συμφωνίας του Παρισιού και πιο συγκεκριμένα, έως το 2050 να υπάρχουν μηδενικές εκπομπές CO21 παραγόμενες από όλες τις πτήσεις εντός και εκτός της ΕΕ2. Η δέσμευση/πρωτοβουλία αυτή, με ονομασία «Προορισμός 2050», περιλαμβάνει τον οδικό και κατ’ επέκταση τον πτητικό χάρτη για επίτευξη του στόχου μηδενικών εκπομπών που συνδυάζει νέες τεχνολογίες, βιώσιμα αεροπορικά καύσιμα, βελτιωμένες λειτουργίες, και οικονομικά μέτρα.
Με μελέτη που ανατέθηκε από τους εκπροσώπους των ευρωπαϊκών αεροδρομίων, των αεροπορικών εταιρειών, των κατασκευαστών αεροδιαστημικής και των παρόχων υπηρεσιών αεροναυτιλίας. Εκτιμά σε ποιο βαθμό τέσσερις ομάδες μέτρων βιωσιμότητας είναι σε θέση να μειώσουν τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα έως το 2050, επηρεαζόμενες έντονα από πολιτικές και δράσεις. Αυτά τα μέτρα αειφορίας οδηγούν στις ακόλουθες καθαρές μειώσεις των εκπομπών CO2 το έτος 2050:
- 37% μέσω της βελτίωσης της τεχνολογίας των αεροσκαφών και των κινητήρων:
- 20% με αεροσκάφη που κινούνται με υδρογόνο στα ενδοευρωπαϊκά δρομολόγια και
- 17% από συμβατικά αεροσκάφη κηροζίνης ή (υβριδικά) ηλεκτρικά,
- 34% μέσω της χρήσης βιώσιμων αεροπορικών καυσίμων drop-in (SAF),
- 6% μέσω βελτιώσεων στη διαχείριση της εναέριας κυκλοφορίας (ΑΤΜ) και των βελτιωμένες λειτουργίες αεροσκαφών,
- 23% μέσω οικονομικών μέτρων (δέσμευση άνθρακα, αντισταθμίσεις και οικονομικά μέτρα).
«Μέχρι το 2050, οι βελτιώσεις στην τεχνολογία των αεροσκαφών και των κινητήρων και η επακόλουθη αντικατάσταση του στόλου θα συμβάλλουν κατά το μεγαλύτερο ποσοστό στην μείωση ρύπων στην ευρωπαϊκή αεροπορία. Αυτό προβλέπει την κατασκευή και δραστηριοποίηση ενός αεροσκάφους μεσαίας χωρητικότητας με κινητήρα υδρογόνου σε ενδοευρωπαϊκά δρομολόγια το 2035» αναφέρει στο Fortune ο Ιορδάνης Καρατζάς Αεροναυπηγός, τ. Προεδρος & Δ.Σ. Ολυμπιακής, Σύμβουλος Εξυγίανσης και Ανάπτυξης αεροπορικών εταιρειών.
Επιχειρώντας μία επισκόπηση των καινοτόμων τεχνολογιών που αναπτύσσονται ήδη ή θα αναπτυχθούν στο άμεσο μέλλον προκειμένου να κάνουν την μετάβαση αυτή πραγματικότητα, ο κ. Καραντζάς, υπογραμμίζει πως τα βιώσιμα αεροπορικά καύσιμα παράγονται με διάφορες μεθόδους, συμπεριλαμβανομένης της υδρο-επεξεργασίας φυτικών ελαίων, ζωικών λιπών ή αποβλήτων.
Οι πρώτες ύλες υποβάλλονται σε χημικούς μετασχηματισμούς για να προκύψουν αεροπορικά καύσιμα με ιδιότητες παρόμοιες με τις ιδιότητες των παραδοσιακών καυσίμων αεροπλάνων. «Η υιοθέτηση των SAF αποτελεί τον πιο σημαντικό και πιο επιδραστικο παράγοντα μείωσης ρύπων από τώρα μέχρι το 2050. Η χρήση SAF από μόνη της τα επιφέρει μείωση ρύπων κατά 34% – την μεγαλύτερη από κάθε άλλο μέσο» λέει χαρακτηριστικά και παραθέτει, κατά σειρά προτεραιότητας, όσον αφορά την δυναμική και επιδραστικοτητα της κάθε εναλλακτικής τεχνολογίας προς την πράσινη μετάβαση, τις εξής επιλογές:
- Αεροσκάφη που κινούνται με καύσιμο υδρογόνο: Οι κυψέλες καυσίμου υδρογόνου παράγουν ηλεκτρική ενέργεια μέσω της αντίδρασης του υδρογόνου με το οξυγόνο, παράγοντας υδρατμούς ως μοναδική εκπομπή. Αυτή η ηλεκτρική ενέργεια τροφοδοτεί τους ηλεκτροκινητήρες του αεροσκάφους.
- Ηλεκτρικά αεροπλάνα -Το ηλεκτροκινουμενο αεροπλάνο βασίζεται σε μπαταρίες για την αποθήκευση και την παροχή ενέργειας στους ηλεκτροκινητήρες. Κατά τη διάρκεια της πτήσης, η αποθηκευμένη ηλεκτρική ενέργεια τροφοδοτεί το σύστημα πρόωσης του αεροσκάφους.
Αυτά τα υβριδικά ηλεκτρικά αεροσκάφη θα είναι μικρής χωρητικότητας και περιορισμένης εμβέλειας (περιφερειακής) και αναμένεται να μειώσουν τις εκπομπές CO2 κατά 50% ανά πτήση σε αυτό το τμήμα της αγοράς. Τα μελλοντικά βελτιωμένα μοντέλα που θα εισαχθούν από το 2030, ενδέχεται να αποτελέσουν κινητήρια δύναμη για την ανάπτυξη μεγαλύτερων αεροσκαφών.
- Υβριδικά-ηλεκτρικά αεροσκάφη -Συνδυάζοντας παραδοσιακά και ηλεκτρικά συστήματα πρόωσης, τα υβριδικά-ηλεκτρικά αεροσκάφη χρησιμοποιούν και τους δύο κινητήρες για διάφορες φάσεις της πτήσης.
Οι παραδοσιακοί κινητήρες εσωτερικής καύσης παρέχουν μεγαλύτερη εμβέλεια λόγω της υψηλότερης ενεργειακής τους πυκνότητας σε σύγκριση με τις τρέχουσες τεχνολογίες μπαταριών, που χρησιμοποιούνται στην ηλεκτρική πρόωση, είναι βελτιστοποιημένοι για συνεχείς πτήσεις σε μεγαλύτερα υψόμετρα και ταχύτητες, όπου παρέχουν αποδοτικές επιδόσεις σε εκτεταμένες αποστάσεις.
Αξιοποιώντας τα πλεονεκτήματα αποδοτικότητας της ηλεκτρικής ενέργειας για ελιγμούς απογείωσης και προσγείωσης και αξιοποιώντας παράλληλα τα πλεονεκτήματα εμβέλειας που προσφέρουν οι αεριοκίνητοι κινητήρες κατά την πτήση, τα υβριδικά αεριοκίνητα/ηλεκτροκίνητα αεροσκάφη επιτυγχάνουν ένα βέλτιστο μείγμα χαρακτηριστικών επιδόσεων προσαρμοσμένων στις διάφορες επιχειρησιακές απαιτήσεις.
«Οι βελτιώσεις στις συμβατικές τεχνολογίες αεροκατασκευών μέσω βελτιώσεων στην αεροδυναμική και χρήση υλικών που μειώνουν το συνολικό βάρος του αεροσκάφους, ενισχύουν την αποδοτικότητα των καυσίμων. Αυτό περιλαμβάνει αεροδυναμικά βέλτιστους σχεδιασμούς και τη χρήση προηγμένων σύνθετων υλικών. Η γενιά των επιβατικών αεροσκαφών που θα αναπτυχθεί τα επόμενα 10 χρόνια προβλέπεται να έχει τη δυνατότητα να πραγματοποιήσει μια βαθμιαία αλλαγή στην ενεργειακή απόδοση. Με την εισαγωγή τους από το 2035 και μετά, οι τύποι αυτοί αεροσκαφών προβλέπεται να μειώσουν την καύση καυσίμων κατά 30% ή περισσότερο ανά πτήση σε σύγκριση με τους προκατόχους τους» τονίζει.
Παράλληλα, ο κ. Καραντζάς προέβη και σε μια συγκριτική επισκόπηση των τεχνολογιών αυτών με βάση τα κριτήρια της ωριμότητας, της δυνατότητας μεγέθυνσης, το χρονοδιάγραμμα υλοποίησης, καθώς επίσης και τις απαιτήσεις κεφαλαίων ανάπτυξης.
1.Βιώσιμα αεροπορικά καύσιμα (SAF):
Το SAF μπορεί να παραχθεί από διάφορες πρώτες ύλες, όπως απόβλητα έλαια, καλλιέργειες ή φύκια. Ωστόσο, η κλιμάκωση της παραγωγής για την κάλυψη της ζήτησης της βιομηχανίας μπορεί να δημιουργήσει προκλήσεις όσον αφορά την εξασφάλιση σταθερών και βιώσιμων πηγών πρώτων υλών.
«Οι διαδικασίες παραγωγής SAF είναι καθιερωμένες, με αρκετά διυλιστήρια να παράγουν ήδη εμπορικές ποσότητες. Η συνεχής έρευνα και ανάπτυξη αποσκοπούν στη βελτίωση της αποδοτικότητας και τη μείωση του κόστους. Απαιτούνται σημαντικές επενδύσεις για την επέκταση της παραγωγικής ικανότητας και την ανάπτυξη προηγμένων τεχνολογιών μετατροπής για πιο βιώσιμες πρώτες ύλες».
Μέχρι σήμερα έχουν επενδυθεί περί τα 2 δις δολάρια παγκοσμίως. Σύμφωνα με την ΙΑΤΑ, αεροπορικές εταιρείες όπως η Delta Air Lines και η United Airlines έχουν δεσμεύσει σημαντικά κεφάλαια για την αύξηση της χρήσης SAF στις δραστηριότητές τους.
Ωστόσο, χρειάζονται πρόσθετες επενδύσεις για την αύξηση της παραγωγικής ικανότητας των SAF, την ενίσχυση των δικτύων διανομής και τη μείωση του κόστους ώστε να επιτευχθεί ευρεία υιοθέτηση σε ολόκληρη τη βιομηχανία. «Το SAF έχει χρησιμοποιηθεί με επιτυχία σε εμπορικές πτήσεις, αλλά αντιμετωπίζει προβλήματα επεκτασιμότητας λόγω της περιορισμένης υποδομής της αλυσίδας εφοδιασμού και του υψηλότερου κόστους σε σύγκριση με το συμβατικό καύσιμο αεριωθούμενων αεροσκαφών».
2. Αεροσκάφη με κινητήρα υδρογόνου:
Στην περίπτωση του υδρογόνου, μπορεί να παραχθεί με διάφορες μεθόδους, όπως η ηλεκτρόλυση με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας ή η αναμόρφωση μεθανίου με ατμό. Η πρόσβαση σε υδρογόνο με χαμηλές εκπομπές άνθρακα παραμένει βασικό ζήτημα.
«Η τεχνολογία κυψελών καυσίμου υδρογόνου ωριμάζει σταθερά με συνεχείς εξελίξεις που επικεντρώνονται στη βελτίωση της απόδοσης και σε λύσεις αποθήκευσης. Και εδώ απαιτούνται σημαντικές επενδύσεις για την υποδομή παραγωγής υδρογόνου, τα δίκτυα διανομής, τα συστήματα αποθήκευσης επί του οχήματος και την εξέλιξη της τεχνολογίας κυψελών καυσίμου. Τα εν λόγω έργα έχουν τύχει σημαντικής προσοχής με συνολικές επενδύσεις που ξεπερνούν τα 3 δισεκατομμύρια δολάρια».
Επικαλούμενος έρευνα της Deloitte, ο κ. Καραντζάς επισημαίνει πως για την επιτάχυνση της εμπορικής βιωσιμότητας των αεροσκαφών που κινούνται με υδρογόνο ενδέχεται να απαιτηθούν επενδύσεις ύψους περίπου 25-35 δισεκατομμυρίων δολαρίων παγκοσμίως για την ανάπτυξη υποδομών, τεχνολογικές βελτιώσεις, βελτιστοποίηση της αλυσίδας εφοδιασμού και συμμόρφωση με τις διαδικασίες πιστοποίησης.
3. Ηλεκτροκίνητα Αεροσκάφη (με μπαταρία):
Οι μπαταρίες βασίζονται σε υλικά όπως το ιόντα λιθίου, τα οποία διαθέτουν παγκόσμια αποθέματα, αλλά ενδέχεται να αντιμετωπίσουν περιορισμούς στην αλυσίδα εφοδιασμού καθώς αυξάνεται η ζήτηση. Η τεχνολογία των μπαταριών συνεχίζει να εξελίσσεται με ταχείς ρυθμούς, βελτιώνοντας την ενεργειακή πυκνότητα και μειώνοντας το βάρος. Ωστόσο, εξακολουθούν να υπάρχουν προκλήσεις όσον αφορά την επέκταση των δυνατοτήτων εμβέλειας για μεγαλύτερα αεροσκάφη.
«Πρέπει να βάλουμε βαθιά το χέρι στην τσέπη, ως προς την έρευνα για τις μπαταρίες, τις εγκαταστάσεις κατασκευής και τις υποδομές φόρτισης για να υποστηριχθεί η ευρεία υιοθέτηση στην εμπορική αεροπορία. Τα έργα ηλεκτρικών αεροσκαφών έχουν προσελκύσει σημαντικά κεφάλαια με συνολικές επενδύσεις που υπερβαίνουν τα 5 δισεκατομμύρια δολάρια, ενώ απαιτούνται περεταίρω επενδύσεις, ύψους 20-30 δισ. δολαρίων, κατά την επόμενη δεκαετία για την εξέλιξη της τεχνολογίας των μπαταριών, την ανάπτυξη υποδομών, τα προγράμματα εξηλεκτρισμού του στόλου των αεροπορικών εταιρειών και τις ρυθμιστικές εγκρίσεις».
Γενικότερα, τα ηλεκτρικά αεροσκάφη έχουν δείχνουν προοπτική σε μικρότερες εφαρμογές, όπως τα eVTOL, αλλά απαιτούν περαιτέρω πρόοδο στην τεχνολογία των μπαταριών προτού γίνουν βιώσιμα για μεγαλύτερα επιβατικά αεροσκάφη.
Ποιες αεροπορικές χρησιμοποιούν SAF
Η Alaska Airlines πραγματοποίησε μια πτήση χρησιμοποιώντας ένα μείγμα SAF που παράγεται από αστικά στερεά απόβλητα μαζί με παραδοσιακό καύσιμο αεριωθούμενων αεροσκαφών
Η United Airlines έχει δεσμευτεί να επενδύσει σε 100% βιώσιμα αεροπορικά καύσιμα έως το 2050.
Η Airbus συνεργάζεται με την Air France-KLM, τη Safran και την TotalEnergies για την ανάπτυξη λύσεων SAF.
Η Singapore Airlines έχει ξεκινήσει πτήσεις “Green Package” που χρησιμοποιούν SAF που παράγεται από χρησιμοποιημένα μαγειρικά έλαια.
Η Delta έχει θέσει φιλόδοξους στόχους για να γίνει ουδέτερη ως προς τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα έως το 2030 μέσω διαφόρων μέτρων, όπως η ανανέωση του στόλου, η αυξημένη χρήση SAF και οι επενδύσεις σε έργα αντιστάθμισης εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα
Η Lufthansa έχει δεσμευτεί να αυξήσει τη χρήση SAF και να επενδύσει σε νέες τεχνολογίες, όπως τα ηλεκτρονικά καύσιμα, για να μειώσει το αποτύπωμα άνθρακα.
Η Emirates διεξάγει δοκιμές με βιοκαύσιμα και πρόσφατα πραγματοποίησε μια πτήση χρησιμοποιώντας ένα μείγμα καυσίμου αεριωθουμένων που προέρχεται από φυτά.
Η Virgin Atlantic έχει συνάψει συνεργασίες με διάφορους προμηθευτές βιώσιμων αεροπορικών καυσίμων, όπως η LanzaJet και η Neste, για την προμήθεια SAF για τις πτήσεις της, μειώνοντας σημαντικά τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα.
