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I carburanti a basso e nullo contenuto di carbonio sono fondamentali per soddisfare la domanda di energia dell'aviazione e al contempo decarbonizzare il settore aereo

29 settembre 2022 Area di lavoro: Carburanti a zero emissioni di carbonio

Se vogliamo decarbonizzare l'economia globale, dobbiamo decarbonizzare l'aviazione. 

Il settore dell'aviazione mondiale è attualmente responsabile del 2% delle emissioni globali diCO2 e, in assenza di cambiamenti significativi, le sue emissioni potrebbero triplicare entro il 2050 a causa della crescente diffusione dei viaggi aerei. Il trasporto commerciale di passeggeri è stato responsabile dell'85% delle emissioni di gas serra nell'ultimo decennio, mentre il resto è attribuito al trasporto merci e al trasporto dedicato.  

E non sarà facile.  

Finora ci siamo rivolti ai biocarburanti, spesso considerati "carburanti sostenibili per l'aviazione", per ridurre l'impronta di gas serra dell'aviazione, nonostante il fatto che la produzione di biocarburanti su larga scala faccia aumentare la domanda di colture di base e spinga gli agricoltori a convertire i terreni naturali in terreni agricoli, un processo che trasferisce il carbonio del suolo e delle piante nell'atmosfera.  

Una nuova analisi CATF analisicondotta e di cui è coautore Na'im Merchant, che esamina il ruolo potenziale dei biocarburanti e dei carburanti scalabili a zero emissioni, come l'idrogeno, per ridurre le emissioni dell'aviazione, ha rilevato che l'intera offerta di biocarburanti - tutti ipotizzati come benefici per il clima, per amor di discussione - non sarebbe comunque sufficiente a soddisfare la crescente domanda di energia per l'aviazione, anche se tutta la produzione prevista di biocarburanti venisse indirizzata al settore dell'aviazione. Infatti, gli Stati Uniti dovrebbero più che raddoppiare la loro produzione di biocarburanti solo per soddisfare la domanda interna di energia per l'aviazione, nonostante siano il leader mondiale nella produzione di biocarburanti.  

Produzione globale di biocarburanti vs. domanda globale di energia per l'aviazione

È semplice: abbiamo bisogno di più opzioni.   

Se vogliamo decarbonizzare l'aviazione, probabilmente avremo bisogno di biocarburanti che siano dimostrabilmente vantaggiosi per il clima, di idrogeno a basse emissioni, di carburanti sintetici e forse di un po' di propulsione elettrica per soddisfare la domanda e rimanere in linea con i nostri obiettivi climatici. Perseguire più opzioni contemporaneamente riduce la pressione su un'unica soluzione per soddisfare la domanda, e copre da sviluppi imprevisti che potrebbero ostacolare l'avanzamento di una determinata soluzione. Per perseguire questa serie ampliata di opzioni per decarbonizzare l'aviazione, i governi devono sviluppare una risposta politica coerente che includa:  

  • Investimenti nella ricerca, nello sviluppo e nella diffusione di carburanti di nuova generazione
  • Crediti d'imposta o sussidi per incentivare gli investimenti e la produzione
  • Regolamenti per accelerare la domanda
  • Standard tecnici - compresa la contabilizzazione dell'intero ciclo di vita delle emissioni di gas serra legate alla produzione, al trasporto e all'uso dei carburanti per l'aviazione.

Abbandonare i "carburanti sostenibili per l'aviazione" e adottare alternative a basse e zero emissioni di carbonio.  

Nonostante il termine suggerisca, non tutti i carburanti definiti "carburanti sostenibili per l'aviazione" (SAF) sono sostenibili. Sebbene si applichi ai carburanti ottenuti da materiali di scarto e da altre materie prime sostenibili dal punto di vista ambientale, il termine si applica anche ai carburanti ad alta intensità di carbonio o prodotti da materie prime non biogeniche che richiedono elevate quantità di energia, terra e acqua. Il termine esclude anche altri vettori energetici promettenti ma non ancora commercializzati, come l'idrogeno e la propulsione elettrica a batteria. Anche se i carburanti sostenibili per l'aviazione sono spesso considerati la soluzione migliore per ridurre le emissioni di gas serra nel settore dell'aviazione, il termine stesso è mal definito, usato in modo incoerente e può quindi essere fuorviante quando si valutano le alternative al cherosene.   

Domanda globale di energia per l'aviazione

Promettenti alternative ai biocarburanti per l'aviazione  

Sebbene i biocarburanti per l'aviazione continuino a svolgere un ruolo importante nella decarbonizzazione dell'aviazione, esistono alternative che possono essere più efficaci, tra cui i carburanti scalabili a emissioni zero (SZEF), una categoria di carburanti che comprende i carburanti a emissioni zero (ZCF) come l'idrogeno e i carburanti a basse emissioni nette come il cherosene sintetico. Il cherosene sintetico e altri combustibili scalabili a emissioni zero che contengono carbonio devono raggiungere emissioni prossime allo zero attraverso la cattura del carbonio, in modo che non vi sia un aumento netto (o molto basso) delle emissioni di carbonio nell'atmosfera. Anche l'elettrificazione può essere un'alternativa per alcune parti del settore dell'aviazione. Molte di queste opzioni energetiche sono in fase iniziale di sviluppo e presentano sfide e opportunità che dovrebbero essere considerate nell'ambito della strategia di decarbonizzazione dell'aviazione.  

  • Combustibili sintetici prodotti utilizzando CO2 e idrogeno come materie prime 
  • L'elettrificazione delle flotte aeree per eliminare le emissioni di CO2 e le scie e fornire altri vantaggi ambientali ed economici. 
  • Idrogeno prodotto con minime emissioni di gas serra   
  • Efficienza e cambiamento di comportamento per ridurre il consumo di carburante e diminuire la domanda di passeggeri   
  • Rimozione del carbonio tramite DAC con stoccaggio del carbonio per compensare le emissioni del carburante per jet convenzionale 

Aziende che sviluppano tecnologie alternative ai biocarburanti per l'aviazione

I governi devono creare un ambiente favorevole all'innovazione tecnologica per decarbonizzare l'aviazione. 

La decarbonizzazione del settore dell'aviazione richiederà una transizione globale, poiché la disponibilità di biocarburanti per l'aviazione è attualmente ben al di sotto della crescente domanda di energia del settore. Politiche globali e tecnologie innovative e diversificate sono fondamentali per raggiungere emissioni nette pari a zero entro il 2050. 

  • Negli Stati Uniti, i responsabili politici stanno attualmente determinando il modo migliore per decarbonizzare l'aviazione e sono in atto politiche, tra cui il recente Inflation Reduction Act, che intendono favorire i carburanti sostenibili per l'aviazione. Tuttavia, sono necessarie politiche più complete e allineate per sviluppare carburanti a zero emissioni e tecnologie di propulsione elettrica scalabili e le relative infrastrutture necessarie. 
  • Migliorare le prestazioni ambientali dei biocarburanti a basse emissioni di carbonio e dare priorità ai biocarburanti disponibili a basse emissioni nette per l'aviazione, in quanto è probabilmente il settore con il minor numero di alternative di decarbonizzazione. 

Nell'UE, la Commissione europea ha utilizzato meccanismi per affrontare il problema delle emissioni di gas serra del trasporto aereo, come l'inclusione del trasporto aereo nel sistema di scambio di quote di emissione dell'UE, la creazione del quadro normativo del Cielo unico europeo e la collaborazione con il settore privato nell'ambito dell'impresa comune Clean Sky. Sebbene l'UE abbia compiuto un passo significativo con la proposta ReFuelEU Aviation, deve affrontare l'aumento della domanda di energia e i vincoli della catena di approvvigionamento. A complemento della proposta, l'UE dovrebbe: 

  • Affrontare i potenziali vincoli della catena di approvvigionamento e dei costi associati ai biocarburanti per l'aviazione a basso contenuto di carbonio e agli SZEF 
  • Investire in carburanti alternativi per l'aviazione a basse emissioni di carbonio   

La decarbonizzazione del settore dell'aviazione richiederà una strategia globale ambiziosa, coesa e inclusiva. Abbiamo bisogno di grandi investimenti nell'innovazione tecnologica e di un significativo sostegno politico per sviluppare e distribuire la varietà di carburanti scalabili a emissioni zero necessari per decarbonizzare il settore dell'aviazione globale e soddisfare la sua crescente domanda di energia. 

Per un'analisi completa, una rassegna delle politiche esistenti e raccomandazioni politiche specifiche per gli Stati Uniti e l'UE a sostegno della decarbonizzazione, leggere il rapporto completo qui.  

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