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Il tema della sostenibilità nel settore dell’industria aeronautica: uno sguardo all’idrogeno, al SAF – Sustainable Aviation Fuel e alla riduzione dell’impronta di carbonio nel trasporto aereo civile

In un normale anno di attività, l’industria aeronautica consumerebbe circa 65 miliardi di galloni di carburante aeronautico producendo circa 750 milioni di tonnellate di anidride carbonica. Sebbene questa impronta di carbonio sia un quarto delle dimensioni dell’industria automobilistica, è purtroppo ancora piuttosto consistente.

L’industria automobilistica ha compiuto grandi passi per ridurre la propria impronta man mano che il settore sta passando ai veicoli ibridi o totalmente elettrici. Tuttavia, i vincoli di sicurezza e di peso degli aeromobili rendono difficile l’implementazione di modifiche simili. Il Green New Deal, molto attuale ora che siamo in emergenza sanitaria, si spinge al punto di affermare addirittura che ampie porzioni dell’industria aeronautica dovrebbero essere sostituite da servizi ferroviari ad alta velocità.

Sebbene sarà difficile per l’industria aeronautica ridurre la propria impronta di carbonio, la IATA – International Air Transport Association si è impegnata a cercare di limitare l’impronta di carbonio del trasporto aereo civile al livello del 2020, cercando al contempo una riduzione sostanziale entro il 2050. Sebbene questi obiettivi siano ambiziosi, l’industria dell’aviazione si è mobilitata intorno alla sostenibilità e sta attualmente sviluppando la tecnologia necessaria per raggiungere questi obiettivi.

La chiave per la sostenibilità è sostituire il carburante per aerei a base di petrolio con un’alternativa più sostenibile. Il probabile candidato a lungo termine per la sostituzione del carburante per aerei è l’idrogeno. L’idrogeno offre numerosi vantaggi rispetto al tradizionale carburante per aviogetti, soprattutto perché l’unico sottoprodotto della combustione è l’acqua. Un chilogrammo di idrogeno ha tre volte l’energia di un chilogrammo di carburante per aviogetti. Con questi vantaggi in mente, Airbus ha recentemente annunciato che sta sviluppando un prototipo di aereo, chiamato aereo ZEROe, che sarà alimentato completamente a idrogeno. Questo progetto avrà un velivolo prototipo sviluppato entro il 2035.

Sfortunatamente, esistono ancora sfide significative per l’introduzione dell’idrogeno. In primo luogo la sicurezza data la natura volatile dell’idrogeno. Dovrà essere immagazzinato in modo che sia stabile come il carburante per aviogetti, che brucia solo in presenza di fiamme e pressioni elevate. A sua volta, questo fa sì che i sistemi di stoccaggio dell’idrogeno siano voluminosi e pesanti, con la maggior parte dei serbatoi di stoccaggio dieci volte più pesanti dell’idrogeno al loro interno.

In secondo luogo l’idrogeno è attualmente prodotto dal metano, con conseguente impronta di carbonio paragonabile al carburante per aviogetti. Tuttavia, molti paesi, tra cui Regno Unito, Norvegia, Giappone e Francia, stanno costruendo impianti di produzione di idrogeno che utilizzano fonti di energia rinnovabile per elettrolizzare l’acqua per produrre idrogeno.

Attualmente è chiaro che l’ostacolo più grande è che gli aerei in servizio non possono utilizzare subito l’idrogeno poiché gli aerei alimentati a idrogeno saranno introdotti gradualmente ma a sostituzione degli aerei convenzionali oggi in servizio, un’impresa lunga decenni, dato i circa 25.000 aeromobili attivi nel mondo con una durata della vita media di 30 anni.

Con queste sfide in mente, la IATA – International Air Transport Association si sta concentrando su progetti a breve termine con lo sviluppo di carburanti per l’aviazione sostenibile (SAF). Simile ai biocarburanti utilizzati nel settore automobilistico, il SAF non è a base di petrolio. Mentre i biocarburanti sono tipicamente derivati ​​da mais o canna da zucchero, il SAF è prodotto da oli da cucina usati, grasso animale e materiale di scarto organico.

Questi materiali consentono al SAF di non competere con l’agricoltura per la produzione alimentare. Inoltre, poiché il SAF è derivato dalla materia organica, gran parte dell’anidride carbonica rilasciata dalla combustione è compensata dall’anidride carbonica assorbita dal materiale organico in vita. Diverse aziende stanno lavorando per produrre in serie il SAF per l’industria aeronautica, con BP e Shell che affermano ciascuna che il loro SAF può raggiungere un’impronta di carbonio inferiore dell’80% rispetto al carburante per jet tradizionale, ed altre aziende stanno lavorando per la produzione di motori in grado di utilizzare il SAF al 100% senza miscelazione.

Attualmente, gli aerei commerciali limitano la quantità di SAF nella miscela di carburante al 50%, con diverse compagnie aeree, tra cui Japanese Airlines, Qantas e United Airlines, che volano con queste miscele. Recentemente, Rolls-Royce ha recentemente testato un nuovo motore, per business jet, che può funzionare con il 100% di SAF, contribuendo a spianare la strada per consentire ai motori di funzionare completamente con il SAF. Anche Boeing si è impegnata a certificare che i suoi aerei saranno in grado di funzionare completamente su SAF entro il 2030.

Nonostante i suoi vantaggi, il SAF ha rappresentato meno dell’1% del carburante per aviogetti utilizzato nel 2020, con un problema chiave che era il costo, ma anche la riduzione dei voli dovuti alla pandemia di Covid19. Attualmente, il SAF ha un costo circa cinque volte superiore di quello del carburante per aerei tradizionale.

Date le questioni finanziarie nel settore dell’aviazione commerciale di questo difficile periodo, questo aumento dei costi è oggi difficile da assorbire. Sebbene si stiano sperimentando nuove tecniche per ridurre i costi del SAF queste potrebbero essere disponibili tra una decina di anni.

Proprio in questi giorni la Commissione Europea sta lavorando ad una legislazione che dovrebbe obbligare il settore dell’aviazione a combinare una percentuale di carburanti sostenibili per l’aviazione con un carburante a base di cherosene per ridurre le emissioni di carbonio dell’industria aeronautica. Mentre si ridisegnano gli obiettivi per il 2030, diversi vettori low cost europei hanno scritto all’Unione Europea di non limitare la portata dell’iniziativa ReFuel EU Aviation ai soli voli intra-SEE ma di applicare la legislazione a tutti i voli da e per l’Europa a corto e lungo raggio, quindi non solo a quelli all’interno del continente.

Easyjet, Ryanair, Wizz Air, Jet2 e l’organizzazione non governativa Transport & Environment hanno firmato la lettera. I dati di Eurocontrol evidenziano che appena il 6% dei voli, quelli di percorrenza superiore a 4000 km, generano la metà delle emissioni di CO2 del trasporto aereo. “Aumentare la fornitura di carburante sostenibile per l’aviazione per coprire solo il 10% del fabbisogno del lungo raggio, farebbe più di quanto non si possa ottenere sul corto raggio per ridurre le emissioni nette di CO2” conclude Eurocontrol.

easyJet conferma che la soluzione definitiva è la propulsione a emissioni zero, motivo per cui è fondamentale che ci siano incentivi specifici per l’aviazione e per le tecnologie a emissioni zero come l’elettrico e l’idrogeno, disponibili però entro la metà/la fine del 2030, per evitare che tutte le risorse vengano attirate nei SAF, che non risolvono completamente il problema.

Ryanair, appoggiando pienamente l’iniziativa dell’UE di riduzione delle emissioni per il trasporto aereo, ha detto che i recenti dati di Eurocontrol confermano che i veri colpevoli non sono i voli a corto raggio utilizzati per un weekend o una vacanza in Europa, ma i voli a lungo raggio e i voli in coincidenza che creano la metà delle emissioni di CO2 dell’aviazione europea, ma rappresentano solo il 6% del traffico. Tagliare solo una frazione di queste emissioni a lungo raggio ridurrebbe più CO2 di quella emessa da tutti i voli a corto raggio europei messi insieme. Sempre per Ryanair non vi è alcuna logica nell’escludere i voli a lungo raggio dagli obblighi di utilizzo dei SAF poiché questo è l’unico modo possibile per ridurre le loro emissioni, ma tutti i vettori compresi i voli a lungo raggio devono fare la loro parte affinché ciò avvenga.

Queste nuove tecnologie a emissioni zero, tuttavia, non saranno disponibili per l’aviazione a lungo raggio nel prossimo futuro, pertanto i SAF continuano a essere fondamentali per quest’ultima al fine di ridurre le emissioni di carbonio. I firmatari chiedono pertanto alla Commissione europea di garantire che il mandato dedicato ai SAF non ritardi lo sviluppo della propulsione a emissioni zero (ovvero idrogeno o elettrico).

Tuttavia l’industria aeronautica che si sta ancora riprendendo dalla pandemia del Coronavirus, è seriamente impegnata a ridurre la sua impronta di carbonio complessiva. Le compagnie aeree stanno ora adottando carburanti sostenibili che potenzialmente soppianteranno il carburante tradizionale per aerei. Nel frattempo, diverse iniziative a lungo termine, come gli aerei alimentati a idrogeno, hanno il potenziale per rivoluzionare il settore.

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Redazione di Aviation Report

Dalla redazione di Aviation Report // From editorial staff

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