Viitorul combustibililor sustenabili (SAF) în aviație

Ce sunt combustibilii sustenabili?

Combustibilii sustenabili pentru aeronave (Sustainable Aviation Fuels, SAF) reprezintă o alternativă ecologică la combustibilii convenționali folosiți în aviație, având potențialul de a reduce semnificativ emisiile de gaze cu efect de seră.

Avantajele SAF

• Reducerea emisiilor de CO2: SAF pot reduce emisiile de carbon cu până la 80% comparativ cu combustibilii convenționali.
• Compatibilitate: Majoritatea SAF sunt compatibili cu motoarele existente ale aeronavelor și infrastructura de aprovizionare.
• Sursa de aprovizionare diversificată: SAF pot fi produse dintr-o gamă largă de materii prime, inclusiv deșeuri agricole și industriale.

În prezent, conform experților de la International Civil Aviation Organisation (ICAO), s-au realizat aproximativ 360.000 de zboruri cu combustibili sustenabili, în principal în SUA și Europa.

În octombrie 2023, guvernele naționale ale UE au aprobat legislația care va obliga furnizorii de combustibili pentru aviație din Europa să asigure o cotă de piață de SAF de cel puțin 2% în 2025, 6% în 2030 și 70% în 2050. Legea face parte dintr-un pachet major de legislație europeană care susține obiectivul UE de reducere a emisiilor de gaze cu efect de seră cu 55% până în 2030 comparativ cu nivelurile din 1990.

Emisiile globale de CO2 ale industriei aviatice au crescut mai rapid în ultimele decenii decât cele ale sectorului rutier, feroviar și maritim, aviația reprezentând acum 2-3% din emisiile globale de CO2.(cf. Departamentului de Energie al SUA). Spre deosebire de transportul rutier și feroviar, electricitatea nu a este încă ca o opțiune generală pentru aviație din cauza limitărilor actuale ale tehnologiei bateriilor, care pot alimenta doar aeronave ușoare.

O alternativă pe baza de electricitate ar putea fi un sistem de propulsie hibrid, respectiv motoare clasice pe kerosen în combinație cu un motor electric, folosit în principal la decolarea avioanelor sau la viteze de croazieră. Potrivit AirBus, acest lucru ar reduce consumul de carburant cu 5%, o cifră considerabilă ținând cont de volumul de zboruri zilnice ce au loc în lume.

Vestea bună este că se fac pași importanți în această direcție, Virgin Atlantic a anunțat la sfârșitul anului trecut că a realizat primul zbor 100% cu combustibil SAF, cu o aeronava Boeing 787 din Londra, cu destinația New York.

Proiecte inovative

Profesorul David Chiaramonti de la Universitatea Politehnică din Torino caută soluții pentru a reduce emisiile de dioxid de carbon (CO2) și alți poluanți al avioanelor, folosind terenuri neutilizate, marginale și degradate pentru a produce combustibili curați în domeniul aviației.

Chiaramonti, expert în sisteme energetice și generarea de energie, propune utilizarea plantelor oleaginoase, cum ar fi Camelina sativa – originară din Europa și Asia Centrală – pentru a înlocui kerosenul, un combustibil fosil care agravează schimbările climatice prin emisiile de CO2 și oxizi de azot. Proiectul său de cercetare, BIO4A, finanțat de Uniunea Europeană, a avut ca scop creșterea producției a singurului tip de combustibil sustenabil pentru aviație disponibil în prezent: esterii hidroprocesați și acizii grași (HEFA).

HEFA are o structură chimică similară cu cea a combustibililor fosili, ceea ce ușurează adaptarea sa pentru motoarele de avioane. Pe lângă testarea terenurilor neutilizate pentru a produce HEFA din camelina, cercetătorii BIO4A au avansat metodele tradiționale de producție, folosind o rafinărie care produce HEFA din uleiuri de gătit uzate și grăsimi animale la scară industrială completă. Proiectul a implicat două mari companii petroliere europene: Total din Franța și Eni din Italia, producând 1000 de tone de HEFA din uleiuri reziduale, cel mai mare volum produs industrial în Europa în cadrul programului de cercetare al UE. (Sursa)

În timp ce terenurile degradate pot spori cantitățile de HEFA, mulți cercetători consideră că, combustibilii sustenabili pentru aviație vor trebui să fie produși și din resurse diversificate, cum ar fi deșeurile de biomasă care nu sunt bogate în uleiuri. Acest lucru este mult mai complicat decât producerea de HEFA din biomasa oleaginoasă și reprezintă o provocare abordată de un alt proiect de cercetare finanțat de UE, HIGFLY. Proiectul, care durează patru ani până la sfârșitul anului 2024, este condus de Universitatea de Tehnologie din Eindhoven, Olanda.

Provocări

Deși rezultatele proiectelor sunt promițătoare, va dura ani până când acest tip de combustibil va putea alimenta avioane, deoarece certificarea noilor combustibili și aducerea tehnologiilor noi pe piață necesită timp.

Pe lângă provocările legate de sursele de materiale pentru combustibilii aviației pe bază de plante, dezvoltarea lor se confruntă cu o barieră economică semnificativă: costul. Combustibilii pe bază de HEFA costă în prezent cel puțin de două ori mai mult decât cei fosili, iar prețul combustibililor din deșeuri de biomasă va fi probabil de trei ori mai mare. Acest lucru înseamnă că pentru a face combustibilii pentru aviație pe bază de plante, competitivi cu cei fosili, vor fi necesare schimbări de politică și mai multe investiții în cercetare și dezvoltare.

Chiaramonti este de acord că progresul va rezulta dintr-o serie de măsuri, inclusiv stimulentele de reglementare, îmbunătățirea producției și aprovizionării cu materii prime.