炭素世界における飛行の未来:9 つのシナリオ、大量の持続可能な航空燃料

いくつかの 大手航空会社 と誓った ネットゼロに到達する 気候変動と戦うために今世紀半ばまでに炭素排出量を削減する。これは野心的な目標であり、持続可能な航空燃料の大幅な増加が必要ですが、それだけでは十分ではありません。 私たちの最新の研究 を示します。

レストランで出た使用済み食用油やトウモロコシの茎から作られた燃料だけでジェット旅客機が動くというアイデアは未来的のように思えるかもしれませんが、実際は現実です。 そんなに遠くない.

航空会社は、 すでに実験中 持続可能な航空燃料には、農業残渣、樹木、トウモロコシ、使用済み食用油から作られるバイオ燃料や、回収された炭素とグリーン水素から作られる合成燃料が含まれます。

これまでにユナイテッド航空は、 ブレンドを使って 最近、ロサンゼルスとアムステルダムからの一部の便で使用済み油、廃油脂、化石燃料が使用されています。 発表された計画 2028年までにエタノールベースの持続可能な航空燃料を使用して、シカゴとデンバーのハブ間の年間5万便の運航に電力を供給します。航空会社も 1億米ドルの基金を立ち上げた 2月に2023年21日、エア・カナダ、ボーイング、GEエアロスペース、JPモルガン・チェース、ハネウェルと共同で、持続可能な航空燃料の新興企業に投資し、業界を拡大する。

新しい研究では、航空が正味ゼロ排出を達成するためのさまざまな選択肢を検討しました。

の 結論:化石ジェット燃料を持続可能な航空燃料に置き換えることは非常に重要ですが、業界は依然として次のような分野に投資する必要があります。 直接大気炭素の回収と貯蔵 削減できない排出量を相殺するために。各経路には重要なトレードオフとハードルがあります。

将来のシナリオ

パンデミック前の 2019 年には、航空が 約3.1% 化石燃料の燃焼による世界の二酸化炭素総排出量の割合が増加し、毎年の乗客の移動マイル数も増加していました。航空機の排出量を国に例えると、日本に次ぐ第6位の排出国となる。

ジェット燃料の燃焼は炭素排出に加えて、飛行機雲として知られる煤と水蒸気を生成します。 温暖化に貢献するもの, これらは、持続可能な航空燃料に切り替えても回避できません。

航空業界は、脱炭素化が最も困難な経済分野の 1 つでもあります。電気や水素を動力とする小型飛行機が開発されているが、多くの乗客を乗せた長距離飛行が可能になる可能性が高い 何十年も離れています。

開発・分析しました 9つのシナリオ 航空業界が2050年までにネットゼロ排出をどのように達成できるかを調査するため、航空業界の予測される旅客と貨物の需要、エネルギー集約度、炭素集約度の範囲を調査します。

部門全体で CO₂ 排出量を実質ゼロにするには、19.8 エクサジュールもの持続可能な航空燃料が必要であることがわかりました。他の効率向上により、これをわずか 3 エクサジュールまで削減できる可能性があります。これを文脈に当てはめると、3 エクサジュールはほぼすべてのエクサジュールに相当します。 2019年に生産されたバイオ燃料 の 0.005 エクジュールをはるかに上回ります。 2019年に生産されたバイオベースのジェット燃料. 。エクサジュールはエネルギーの単位です。

飛行回数を減らし、飛行機のエネルギー効率を向上させる。 より効率的な「グライド」着陸 航空会社がエンジンをアイドル状態に近い状態で空港に接近できるようにすることで、必要な燃料の量を減らすことができます。しかし、過去の平均が年間 4% であるのに比べ、需要が年間 1% で増加し、エネルギー効率が年間 1% ではなく 4% 向上するという最も楽観的なシナリオでも、航空には持続可能な約 3 エクサジュールが必要となります。航空燃料。

それでもオフセットが必要な理由

バイオ燃料による持続可能な航空燃料の急速な拡大は、言うは易く行うは難しです。燃料となる作物を栽培するには、最大 120 万平方マイル (3 億ヘクタール) の専用土地が必要となる可能性があり、これは今日の世界の農地の約 19% に相当します。

もう一つの課題はコストです。の 化石ジェット燃料の世界平均価格 燃料の価格は 1 ガロンあたり約 3 ドル (1 リットルあたり 0.80 ドル) ですが、バイオベースのジェット燃料の製造コストは 2 倍になることがよくあります。一番安いのは、 HEFA, 脂肪、油、グリースを使用する油の費用は、1 ガロンあたり 2.95 ドルから 8.67 ドル (1 リットルあたり 0.78 ドルから 2.29 ドル) の範囲ですが、廃油の入手可能性によって異なります。

フィッシャー・トロプシュバイオ燃料, 、一酸化炭素と水素を液体炭化水素に変換する化学反応によって生成され、その範囲はガロンあたり 3.79 ドルから 8.71 ドル (1 リットルあたり 1 ドルから 2.30 ドル) です。そして 合成燃料 1ガロンあたり4.92ドルから17.79ドル（1リットルあたり1.30ドルから4.70ドル）です。

現実的には、正味ゼロ排出の達成は二酸化炭素の除去にも依存することになるでしょう。

現在と同様の航空会社が利用される未来では、3.4 ギガトンもの二酸化炭素が必要となるでしょう。 空中から捕らえられ、閉じ込められる – たとえば、航空機がネットゼロを達成するために地下に汲み上げられます。それには何兆ドルもの費用がかかる可能性があります。

これらのオフセットを効果的にするには、炭素除去も次の手順に従う必要があります。 堅牢な適格基準 そして実質的に永続的になります。これは 起こっていない 現在、航空会社のオフセットプログラムでは、航空会社は主に、以下のような安価な非永久オフセットを購入しています。 森林保全・管理プロジェクト.

私たちの調査結果にはいくつかの注意事項が当てはまり、オフセットの必要性がさらに高まる可能性があります。

私たちの評価では、持続可能な航空燃料が炭素排出量実質ゼロであることを前提としています。しかし、これらの燃料の原料は、 現在ライフサイクル排出量がある, 、肥料、農業、輸送を含む。米国材料試験協会も現在、最高限度額を定めています。 ブレンド制限:最大50% 持続可能な燃料は、航空会社がテストを行っているものの、米国では航空用の従来のジェット燃料に混合することができます。 100%ヨーロッパでブレンド.

最後のハードルをどう乗り越えるか

を満たすために 気候目標 世界は、航空を含むすべての分野で排出量を削減する必要があると定めています。

需要の減少は持続可能な航空燃料への依存を減らすのに役立ちますが、より多くの人々がより裕福になるにつれて、将来的にはますます多くの人々が飛行機に乗る可能性が高くなります。効率の向上は、航空の動力源として必要なエネルギー量の削減には役立ちますが、エネルギーをなくすことはできません。

持続可能な航空燃料の生産を拡大すれば、コストを削減できる可能性があります。 割り当て, で紹介されたものなど、 欧州連合の「Fit for 55」 計画や補助金など、 税額控除, 、米国のようなものです。2022 年に署名されたインフレ抑制法と炭素税またはその他の炭素価格はすべて、これを達成するのに役立ちます。

さらに、大気から炭素を回収することが実質ゼロ排出の達成に果たす役割を考慮すると、航空による二酸化炭素以外の影響を確実にオフセットで補うためには、より堅牢な会計システムが国際的に必要とされています。これらのハードルを克服できれば、航空部門は2050年までに実質ゼロ排出を達成できる可能性がある。

これにより、 最初に公開された記事 2月2023 年 6 日には、ユナイテッド航空の投資ファンドの発表が含まれます。