Der Wettlauf der Luftfahrt um den bahnbrechenden Treibstoff für den Klimawandel hat gerade erst begonnen

1928 überquerte eine Person den Atlantik; 2018 wurden 4.3 Milliarden Personenfahrten registriert. Obwohl einige Leute es sogar vor Covid geschafft haben, es zu vermeiden – laut a Gallup-Umfrage, etwa die Hälfte der Amerikaner fliegt überhaupt nicht – der Rest der US-Bevölkerung fliegt genug, um den Durchschnitt auf etwa zwei Flüge pro Jahr zu bringen.

Es braucht viel Energie, um Menschen in die Luft zu bringen, und da die Energieerzeugung mit Umweltkosten verbunden ist, ist der Flugverkehr ein erheblicher CO30,000-Emittent, mit einer einzigartigen Herausforderung im Vergleich zu anderen Verkehrsträgern, wenn es um den Klimawandel geht . Im Gegensatz zu Innovationen bei Elektroautos, Booten und Zügen – wo die zusätzliche Masse, die erforderlich ist, um elektrisch zu werden, kein unüberwindbares technisches Problem ist und die Verlängerungskabel nicht 1,000 Fuß lang sind – bleibt brennbarer Kraftstoff zumindest größtenteils die einzige Möglichkeit zu fliegen für längere Flüge. Achtzig Prozent der Emissionen stammen von Flügen, die ungefähr XNUMX Meilen oder länger dauern und für die es derzeit keine brauchbare Alternative zum Treibstoff gibt.

Jeder Einzelne hat eine Rolle bei der Reduzierung von Emissionen zu spielen. Der durchschnittliche Amerikaner ist für etwa 15 Tonnen CO2 pro Jahr verantwortlich, und mehr als ein Drittel der Amerikaner sagen, dass dies jetzt wahrscheinlich der Fall ist zahlen einen kleinen Aufpreis in ihrem Flugpreis für COXNUMX-Kompensationen. Die Reichen und Berühmten haben einen noch größeren COXNUMX-Fußabdruck. Taylor Swifts viel geschmähter Privatjet produziert jährlich rund 8000 Tonnen CO2. Aber Taylor hat nichts über die Luftfahrtindustrie, deren jährlicher CO2-Ausstoß drückt eine Milliarde Tonnen. Wenn die kombinierte Luftindustrie ein Land wäre, hätte sie nicht nur eine Killer-Erdnussregion, sondern auch eine größerer CO2-Ausstoß als Deutschland. 

Die Branche betont jedoch ihren im Vergleich zu anderen Branchen geringen COXNUMX-Fußabdruck.

Insbesondere die US-amerikanischen Fluggesellschaften befördern über 2 Millionen Passagiere und 68,000 Tonnen Fracht pro Tag und tragen laut der Branchenhandelsgruppe Airlines for America „nur“ 2 Prozent zu den Treibhausgasemissionen des Landes bei. Die Luftfahrtindustrie ist in den letzten Jahrzehnten effizienter geworden, wobei die US-amerikanischen Fluggesellschaften ihre Treibstoffeffizienz (auf der Grundlage der Einnahmen pro Tonne Meile) zwischen 135 und 1978 um mehr als 2021 % verbessert haben. Aber ein Fokus darauf, wie niedrig diese Zahl von 2 % zu sein scheint, gehört dazu laut Klimaanalytikern, die den Luftfahrtsektor untersuchen, ein wachsendes Problem.

Videokonferenzen könnten einen Teil der Geschäftsreisen ersetzen, aber da sich der Luftfahrtsektor erholt, sagen Klimaanalysten, dass eine Verdreifachung des weltweiten Flugverkehrs in den kommenden Jahrzehnten – obwohl vor Covid prognostiziert – immer noch eine sichere Sache ist. Der Passagierverkehr wird langsamer wieder anlaufen, aber Analysten stellen fest, dass die Luftfahrt auch für Fracht genutzt wird, was von der Business Class nicht betroffen ist. Das ist ein Grund für erhebliche Bedenken hinsichtlich der COXNUMX-Reduktionspläne der Luftfahrt. Laut Klimaanalysten muss sich die Branche darauf konzentrieren, ihren Anteil an den Emissionen niedrig zu halten, anstatt ihren derzeitigen Anteil als Grund zu sehen, sich bewusster zu bewegen.

Verglichen mit Autos, wo es bereits ein Jahrzehnt des Fortschritts bei Elektrofahrzeugen gibt, und im Energieerzeugungssektor, wo bereits erhebliche Investitionen in erneuerbare Energiequellen getätigt wurden, die gegenüber traditionellen Quellen kostengünstig sind, befindet sich die Luftfahrt noch in den Tagen der Experimente der neuen Kraftstofftechnologie. Elektrobatterien spielen allenfalls auf kürzeren, regionalen Strecken und im Stadtverkehr eine Rolle Fluggesellschaften tätigen diese Investitionen.

Einige Kritiker sagen, die Luftfahrtindustrie sei zu langsam gewesen, um Klimalösungen zu suchen, räumen jedoch ein, dass die Luftfahrt aufgrund ihrer einzigartigen Sicherheits- und Regulierungsanforderungen ein schwieriger Sektor ist, wenn es um Netto-Null-Ziele geht. Der Luftfahrt wurde durch die Pandemie nicht geholfen, und selbst ihre Kritiker sagen, dass es angesichts der drängenderen finanziellen Herausforderungen unrealistisch gewesen wäre, in den letzten Jahren eine Flutwelle von Investitionen in Startup-Technologien zu erwarten. Fluggesellschaften haben Testflüge mit nachhaltigen Flugkraftstoffen durchgeführt, und die Geschäfte mit Herstellern von nachhaltigem Flugkraftstoff haben begonnen, sich zu häufen.

American Airlines hat im Sommer einen Deal mit einem Biokraftstoffunternehmen abgeschlossen Gevo über einen Zeitraum von fünf Jahren 500 Millionen Gallonen nachhaltigen Flugkraftstoffs (SAF) zu kaufen, ein Teil der amerikanischen Netto-Null-Kohlenstoff-Richtlinie. Sie beschreibt ihre Klimaziele als „aggressiv“, einschließlich der Erreichung von Netto-Null-Treibhausgasemissionen (THG) bis 2050. American ist die erste Fluggesellschaft weltweit, die von der Science Based Targets-Initiative eine Validierung für ihre Zwischenziele zur Verringerung der Treibhausgasemissionen erhalten hat, und die einzige US-Fluggesellschaft Fluggesellschaft, die berichtet, dass sie im Jahr 1 mehr als 2021 Million Gallonen nachhaltigen Flugbenzin verbraucht. 

Der Prozess von Gevo zur Herstellung von kohlenstoffarmem oder kohlenstofffreiem SAF beginnt auf der Farm, auf der das Ausgangsmaterial angebaut wird. Das Unternehmen arbeitet mit landwirtschaftlichen Betrieben zusammen, die Techniken der regenerativen Landwirtschaft anwenden, die Kohlenstoff im Boden binden. Diese Farmen verwenden auch die präzise Anwendung von Chemikalien und Düngemitteln, um den COXNUMX-Fußabdruck in diesem Prozess zu reduzieren. 

Die Anlagen, die Gevo entwirft, werden diese Rohstoffe (dh Feldmais) nehmen und sie in Ethanol umwandeln. Gevo verarbeitet das Ethanol dann weiter zu einem Produkt, das chemisch identisch mit Standard-Flugbenzin ist. Der Unterschied zwischen Standard-Flugkraftstoff und SAF von Gevo besteht darin, dass in diesem Produktionsprozess keine fossilen Brennstoffe mehr für Wärme, Strom oder benötigte Energie verwendet werden. 

Stattdessen integriert Gevo Wind, Sonne, Wasserstoff, Biogas und andere erneuerbare Energiequellen, um fossile Brennstoffe aus dem Prozess zu eliminieren. Dies wird laut John Richardson, Director of Investor Relations bei Gevo, einen Ersatzkraftstoff für den Luftverkehr bereitstellen, der in Bezug auf die Kohlenstoffintensität netto null oder sogar netto negativ ist, wenn auch die Kohlenstoffabscheidung, -nutzung und -speicherung (CCUS) integriert wird .

SAFs sind chemisch nicht von normalem Flugkraftstoff zu unterscheiden – aber ihr Produktionsprozess ist deutlich anders (und umweltfreundlicher) als herkömmliche Kraftstoffe – obwohl im Gegensatz zu Elektrofahrzeugen im Automobilsektor viel darüber diskutiert wird, welche SAF-Ansätze die ultimativen Gewinner sein werden und welche Kompromisse erforderlich sind heute gemacht werden, um aktuelle Technologien in der Entwicklung zu unterstützen.

Der Gevo-Ansatz, der sich auf Rohstoffe konzentriert, ist ein gutes Beispiel.

Heutzutage werden Rohstoffe, die in nachhaltige Flugkraftstoffe einfließen, nicht in einem Maßstab produziert, der auch nur annähernd dem globalen Düsentreibstoff entspricht, und dieses Skalierungsproblem wird jahrelang bestehen bleiben, da konkurrierende Technologieansätze von der Luftfahrtindustrie getestet werden. Insbesondere die Verwendung von Rohstoffen aus der Lebensmittelproduktion könnte aus optischer Sicht in Zukunft ein größeres Thema werden.  

Mehrere Klimaanalysten sagten CNBC, sie seien besorgt darüber, dass sie sich zu sehr auf die Skalierung rohstoffbasierter nachhaltiger Düsentreibstoffe in einer Zeit wachsender Besorgnis über die globale Ernährungssicherheit in einer Welt konzentrieren, die mit erheblichen Auswirkungen des Klimawandels auf die Landwirtschaft konfrontiert ist. Gevo betont, dass es Reststärken aus „ungenießbarem Feldmais“ als Ausgangsmaterial verwendet, die reichlich vorhanden sind und einen geringen Nährwert haben.

Guillaume Faury, CEO von Airbus, brachte die Angelegenheit auf einer Podiumsdiskussion auf der britischen Farnborough International Airshow zum Ausdruck – einer fünftägigen Ausstellung, auf der Führungskräfte und Schlüsselfiguren zusammenkommen, um über die Zukunft des Luftverkehrs zu diskutieren: „Wahrscheinlich werden wir auf lange Sicht – in vielen Jahrzehnten – eine sehr optimierter Weg für nachhaltige Energie, aber im Übergang ist der schnelle Weg die Nutzung der SAF, und sie sind jetzt verfügbar“, sagte er.

Gemessen an den Standards seiner eigenen Branche bleibt American führend bei den Bemühungen zur CO2021-Reduktion. American erhielt XNUMX eine CDP-Bewertung zum Klimawandel von „A–“ – die höchste Punktzahl unter den Fluggesellschaften in Nordamerika und eine von nur zwei Fluggesellschaften weltweit, die so hoch abschneiden.

„Wir sind uns bewusst, dass der Klimawandel dringend und unmittelbar bevorsteht“, sagte Jill Blickstein, Vizepräsidentin für Nachhaltigkeit bei American Airlines. „Als größte Fluggesellschaft der Welt engagiert sich American für die Entwicklung der Tools, die zur Dekarbonisierung unseres Betriebs erforderlich sind.“

Neben Gevo hat es in Bill Gates' Breakthrough Energy Catalyst investiert, „alle darauf abzielen, die Technologien voranzubringen, die dazu beitragen, unsere ehrgeizigen Nachhaltigkeitsziele zu erreichen“, sagte Blickstein.

Es gibt mehrere technologische Ansätze für nachhaltige Flugkraftstoffe, die Flugzeuge dekarbonisieren können, ohne die Nutzung und Abhängigkeit von derzeitigen fossilen Brennstoffen zu verlängern Die grüne Wasserstofftechnologie hat gerade einen großen Schub bekommen aus dem Inflationsbekämpfungsgesetz.

Als Ergebnis der IRA wird erwartet, dass mehr Investorengelder in grünen Wasserstoff fließen werden, wobei Klimaanalysten die Steuergutschriften als einen enormen Treiber für nachhaltige Flugkraftstoffe bezeichnen, da die größte Herausforderung bei der Ausweitung dieser Operationen und der SAF-Produktion, abgesehen von der Wissenschaft, gewesen ist der finanzielle Anreiz. Grüne Wasserstoffansätze zielen darauf ab, CO02 aus der Luft zu entfernen und es mit grünem Wasserstoff zu einer Form von Kerosin zu mischen, das mit herkömmlichem Düsentreibstoff kostenmäßig konkurrenzfähig ist. Im Februar 2021 flog KLM erstmals ein Boeing 737-Passagierflugzeug von Amsterdam nach Madrid, das mit 500 Litern synthetischem Kerosin des Energieriesen Shell, gemischt mit herkömmlichem Düsentreibstoff, betankt wurde.

Kürzlich angekündigte Geschäfte mit Start-ups im Weltraum waren bereits vor der IRA, darunter Twelve, die kürzlich mit großen Fluggesellschaften in Arbeit war unterzeichnete einen Vertrag mit Alaska Airlines und Microsoft für seinen Ansatz zur Herstellung nachhaltiger Kraftstoffe unter Verwendung von Kohlenstoff aus Luft, Wasser und erneuerbarer Energie. Alaska, das seit 2011 SAF-Mischungen auf bestimmten Strecken verwendet, stellte fest, dass es noch einen langen Weg zu gehen gibt: Derzeit ist weniger als 1 % des gesamten verfügbaren Kraftstoffs SAF, und seine Kosten sind drei- bis fünfmal höher als bei herkömmlichem Düsentreibstoff.  

Delta Air Lines unterzeichnete kürzlich den bisher größten US-Luftfahrtvertrag über aus grünem Wasserstoff hergestellte Kraftstoffe mit DG Fuels aus Louisiana, das Abfall-CO2 als Ausgangsmaterial verwendet, und bemaß in seiner Ankündigung den Umfang der bevorstehenden Herausforderung, indem es erklärte, dass die bestehende globale SAF-Versorgung funktionieren könnte die Größe eines Flottendeltas für einen Tag. 

Vorerst sind EVs auf der Innovationskurve viel Väter, mit vielen weiteren Jahren der Erprobung und Regierungspolitik, um das transformative Wachstum des Verkehrssektors zu unterstützen.

Aber nicht jeder sieht in SAFs die Lösung, insbesondere angesichts der Wachstumstrends in der Branche. Auf der jüngsten Farnborough International Airshow wehrten sich Aktivisten und Klimaaktivisten gegen die Betonung der Industrie auf SAFs, fordert sie auf, „real zu werden“ und bedeutendere Klimalösungen anbieten. Anstelle von SAFs wird ein verlangsamtes Wachstum und weniger Reisen und weniger Flüge vorgeschlagen, um das Problem anzugehen, vielleicht durch Reduzierung von Inlandsflügen und Förderung und Verbesserung des Bahnverkehrs. 

Analysten warnen davor, dass alle Anstrengungen, die in die kohlenstofffreie Zukunft der Luftfahrt gesteckt werden, nicht noch bedeutendere Ersatzmöglichkeiten für den Luftverkehr, wie z. B. Hochgeschwindigkeitszüge, beseitigen sollten. Aber für den Luftverkehr muss das Ziel das gleiche sein wie für andere Sektoren, dass seine Emissionen so schnell wie möglich ihren Höchststand erreichen. Und die Entscheidung, die heute klar zu sein scheint, ist, dass die Luftfahrt im Gegensatz zu Autos, bei denen Elektro die Zukunft ist, auf dem Weg der Kraftstoffe bleibt. Welche Form der Treibstoffherstellung die geringsten Emissionen mit dem größten Nutzen und der größten Wirtschaftlichkeit erzeugt, wird siegen, das weiß heute kein Akteur in der Luftfahrt so genau. Klimaanalysten gehen davon aus, dass es mindestens fünf Jahre bis zu einem Jahrzehnt dauern wird, bis die tragfähigsten Lösungen gefunden werden.