Luftfarts kappløp for banebrytende drivstoff for klimaendringer har så vidt startet

I 1928 krysset én person Atlanterhavet; i 2018 ble det registrert 4.3 milliarder passasjerreiser. Selv om noen mennesker klarte å unngå det allerede før Covid – ifølge en Gallupundersøkelse, omtrent halvparten av amerikanerne flyr ikke i det hele tatt - resten av den amerikanske befolkningen flyr nok til å bringe gjennomsnittet opp til omtrent to flyreiser per år.

Det krever mye energi å få folk opp i luften, og siden produksjon av energi har en miljømessig kostnad, er flyreiser en betydelig karbonutslipper, med en unik utfordring sammenlignet med andre transportformer når det kommer til klimaendringer . I motsetning til innovasjoner innen elektriske biler, båter og tog - der den ekstra massen som kreves for å bli elektrisk ikke er et uoverkommelig ingeniørproblem, og skjøteledningene ikke er 30,000 1,000 fot lange - er brennbart drivstoff stort sett den eneste måten å fly på, i det minste for lengre flyvninger. XNUMX prosent av utslippene kommer fra flyreiser som er omtrent XNUMX miles eller lenger, og som det ikke finnes nåværende levedyktige alternativ til drivstoff for.

Hver enkelt har en rolle å spille for å få ned utslippene. Den gjennomsnittlige amerikaneren er ansvarlig for rundt 15 tonn CO2 per år, og mer enn en tredjedel av amerikanerne sier at de nå sannsynligvis vil betale litt ekstra i flybillettene for karbonkompensasjon. De rike og berømte har et enda større karbonavtrykk. Taylor Swifts mye utskjelt privatfly produserer rundt 8000 tonn CO2 årlig. Men Taylor har ingenting om flyindustrien, hvis årlig CO2-utslipp presser én milliard tonn. Hvis den kombinerte luftindustrien var et land, i tillegg til å ha en drepende peanøttregion, ville den også ha en større CO2-utslipp enn Tyskland. 

Industrien understreker imidlertid sitt lille karbonavtrykk i forhold til andre bransjer.

Spesielt amerikanske transportører transporterer over 2 millioner passasjerer og 68,000 2 tonn last per dag, mens de bidrar med «bare» 135 prosent av landets klimagassutslipp, ifølge industrihandelsgruppen Airlines for America. Luftfartsindustrien har blitt mer effektiv de siste tiårene, med amerikanske flyselskaper som har forbedret drivstoffeffektiviteten sin (på inntektsbasis) med mer enn 1978 % mellom 2021 og 2. Men et fokus på hvor lavt tallet på XNUMX % virker, er en del av et økende problem, ifølge klimaanalytikere som studerer luftfartssektoren.

Videokonferanser kan erstatte en del av forretningsreisene, men ettersom luftfartssektoren tar seg opp igjen, sier klimaanalytikere at en tredobling av globale flyreiser i tiårene fremover - selv om det var prognoser før Covid - fortsatt er et trygt bud. Passasjerreiser vil øke saktere, men analytikere bemerker at luftfart også brukes til last, som ikke påvirkes av business class. Det er en grunn til betydelig bekymring for luftfartens planer for karbonreduksjon. Industrien må fokusere på å holde sin andel av utslippene nede, i stedet for å se sin nåværende andel som en grunn til å flytte mer bevisst, ifølge klimaanalytikere.

Sammenlignet med biler, hvor det allerede er et tiår med fremgang på elektriske kjøretøy, og i kraftproduksjonssektoren, hvor det allerede har vært betydelige investeringer i fornybare energikilder som er kostnadskonkurransedyktige i forhold til tradisjonelle kilder, er luftfart fortsatt i eksperimentets dager. av ny drivstoffteknologi. Elektriske batterier har i beste fall en rolle å spille på kortere, regionale ruter og byreiser, og flyselskapene gjør disse investeringene.

Noen kritikere sier at luftfartsindustrien har vært for treg til å søke klimaløsninger, men innrømmer at luftfart er en tøff sektor når det kommer til netto-null-mål på grunn av dens unike sikkerhets- og regulatoriske krav. Luftfart ble ikke hjulpet av pandemien, og til og med kritikerne sier at å forvente de siste årene å ha sett en flodbølge av investeringer i oppstartsteknologier ville vært urealistisk gitt de mer presserende økonomiske utfordringene. Flyselskaper har gjennomført testflyvninger med bærekraftig flydrivstoff, og avtalene med produsenter av bærekraftig flydrivstoff har begynt å hope seg opp.

American Airlines sluttførte en avtale i løpet av sommeren med biodrivstoffselskapet gevo å kjøpe 500 millioner liter bærekraftig flydrivstoff (SAF) over fem år, en del av USAs netto nullkarbondirektiv. Den beskriver sine klimamål som "aggressive", inkludert å oppnå netto-null-utslipp av klimagasser (GHG) innen 2050. American er det første flyselskapet globalt som mottar validering fra Science Based Targets-initiativet for sine mellomliggende mål for reduksjon av GHG-utslipp og det eneste amerikanske flyselskapet. flyselskapet rapporterer at de bruker mer enn 1 million liter bærekraftig flydrivstoff i 2021. 

Gevos prosess for å produsere lav- eller nullkarbon SAF starter på gården der råstoffet dyrkes. Selskapet samarbeider med gårder som bruker regenerative landbruksteknikker som binder karbon i jorda. Disse gårdene bruker også presisjonspåføring av kjemikalier og gjødsel for å redusere karbonavtrykket i denne prosessen. 

Anleggene som Gevo designer vil ta disse råvarene (dvs. åkermais) og konvertere det til etanol. Fra etanol bearbeider Gevo deretter videre til et produkt som er kjemisk identisk med standard flydrivstoff. Forskjellen mellom standard flydrivstoff og Gevos SAF er eliminering av fossilt brensel som brukes i den produksjonsprosessen for varme, elektrisitet eller kraft som trengs. 

I stedet integrerer Gevo's vind, sol, hydrogen, biogass og andre kilder til fornybar energi for å eliminere fossilt brensel fra prosessen. Dette vil gi et erstatningsdrivstoff for luftfartsbehov som er netto null, eller til og med netto negativt, når det gjelder karbonintensitet hvis karbonfangst, utnyttelse og lagring (CCUS) også er integrert, ifølge John Richardson, direktør for investor relations i Gevo .

SAF-er kan kjemisk ikke skilles fra standard flyselskapsdrivstoff - men produksjonsprosessen deres er vesentlig annerledes (og grønnere) enn tradisjonelle drivstoff - men i motsetning til elbiler i bilsektoren er det mye debatt om hvilke SAF-tilnærminger som vil være de ultimate vinnerne, og hva avveininger trenger skal lages i dag for å støtte dagens teknologier i utvikling.

Gevo-tilnærmingen, fokusert på råvarer, er et godt eksempel.

I dag produseres ikke råstoff som går til bærekraftig flydrivstoff i en skala som er i nærheten av globalt flydrivstoff, og dette skaleringsproblemet vil forbli i årevis ettersom konkurrerende teknologitilnærminger testes av luftfartsindustrien. Spesielt bruk av råvarer fra matproduksjon kan bli et større problem fra et optisk perspektiv i fremtiden.  

Flere klimaanalytikere sa til CNBC at de er bekymret for for mye fokus på å skalere råstoffbasert bærekraftig jetdrivstoff i en tid med økende bekymring for global matsikkerhet i en verden som står overfor store klimaendringers innvirkning på landbruket. Gevo understreker at de bruker reststivelse fra "uspiselig åkermais" som råstoff, som er rikelig i tilgang og lav næringsverdi.

Airbus-sjef Guillaume Faury formidlet saken på et panel på Storbritannias Farnborough International Airshow – en femdagers utstilling der ledere og nøkkelfigurer samles for å diskutere fremtiden til flyreiser: “Sannsynligvis på lang sikt – om mange tiår – vil vi finne en veldig optimalisert måte for bærekraftig energi, men i overgangen er den raske måten å bruke SAF, og de er tilgjengelige nå, sa han.

Bedømt mot standardene til sin egen industri, er American fortsatt ledende innen karbonreduksjonsarbeid. American mottok en CDP Climate Change-score på "A–" i 2021 – den høyeste poengsummen blant flyselskapene i Nord-Amerika, og ett av bare to flyselskaper globalt som scoret så høyt.

"Vi erkjenner at klimaendringer er presserende og overhengende," sa Jill Blickstein, visepresident for bærekraft i American Airlines. "Som verdens største flyselskap er American forpliktet til å utvikle verktøyene som er nødvendige for å dekarbonisere operasjonene våre."

I tillegg til Gevo har den investert i Bill Gates' Breakthrough Energy Catalyst, "alt rettet mot å bringe frem teknologiene som vil bidra til å nå våre ambisiøse bærekraftsmål," sa Blickstein.

Det er flere teknologiske tilnærminger til bærekraftig flydrivstoff som kan dekarbonisere fly uten å forlenge bruken og avhengigheten av dagens fossile brensler og grønn hydrogenteknologi har nettopp fått et stort løft fra inflasjonsreduseringsloven.

Mer investorpenger forventes å strømme inn i grønt hydrogen som et resultat av IRA, med klimaanalytikere som beskriver skattefradragene som en stor driver for bærekraftig flydrivstoff fordi vitenskapen til side, den største utfordringen med å skalere opp disse operasjonene og SAF-produksjonen har vært det økonomiske insentivet. Grønne hydrogentilnærminger tar sikte på å fjerne C02 fra luften og blande den med grønt hydrogen til en form for parafin som kan være kostnadskonkurransedyktig med konvensjonelt jetdrivstoff. I februar 2021 fløy KLM først et Boeing 737 passasjerfly fra Amsterdam til Madrid drevet med 500 liter syntetisk parafin, fra energigiganten Shell, blandet med tradisjonelt jetdrivstoff.

Nylig annonserte avtaler med oppstart i verdensrommet var allerede i arbeid med store flyselskaper selv før IRA, inkludert Twelve, som nylig inngikk en avtale med Alaska Airlines og Microsoft for sin tilnærming til å skape bærekraftig drivstoff ved bruk av karbon fanget fra luften, vannet og fornybar energi. Alaska, som har brukt SAF-blandinger siden 2011 på spesifikke ruter, bemerket seg selv at det er en lang vei å gå: for tiden er mindre enn 1 % av det totale tilgjengelige drivstoffet SAF, og kostnadene er tre til fem ganger høyere enn vanlig jetdrivstoff.  

Delta Air Lines signerte nylig den største amerikanske luftfartsavtalen hittil for grønt hydrogenprodusert drivstoff, med Louisiana-baserte DG Fuels, som bruker avfalls-CO2 som råstoff, og målte i sin kunngjøring omfanget av utfordringen som ligger foran ved å si at den eksisterende globale SAF-forsyningen kan fungere en flåte Deltas størrelse for én dag. 

For tiden er elbiler mye far langs innovasjonskurven, med mange flere år med testing og myndighetspolitikk for å støtte transportsektorens transformasjonsvekst.

Men ikke alle ser SAF som løsningen, spesielt gitt veksttrender i bransjen. På det nylige Farnborough International Airshow presset kampanjefolk og klimaaktivister tilbake mot industriens vekt på SAF-er, oppfordrer dem til å "bli ekte" og tilby mer betydningsfulle klimaløsninger. I stedet for SAFer foreslås redusert vekst og mindre reiser og færre flyreiser som en måte å løse problemet på, kanskje ved å redusere innenlandsflyvninger og oppmuntre og forbedre jernbanereiser. 

Analytikere advarer om at all innsatsen som går inn i luftfartens karbonfrie fremtid ikke bør eliminere enda viktigere erstatninger for flyreiser, for eksempel høyhastighetstog. Men for luftfarten må målet være det samme som i andre sektorer, med utslippstoppen så snart som mulig. Og valget som virker klart i dag er at luftfart forblir på drivstoffveien, i motsetning til biler, hvor elektrisk er fremtiden. Uansett hvilken form for drivstoffproduksjon som gir minst utslipp med størst nytte og kostnadseffektivitet vil vinne, og det er det ingen aktører innen luftfart vet med sikkerhet i dag. Klimaanalytikere forventer at det vil ta minst fem år til et tiår før de mest levedyktige løsningene dukker opp.