탄소 세계에서의 비행의 미래:9가지 시나리오, 다양한 지속 가능한 항공 연료

여러 개의 주요 항공사 ~하기로 맹세했다 순 제로에 도달 기후 변화에 맞서기 위해 세기 중반까지 탄소 배출.이는 지속 가능한 항공 연료의 엄청난 증가가 필요한 야심찬 목표이지만 그것만으로는 충분하지 않습니다. 우리의 최신 연구 보여줍니다.

식당에서 사용된 식용유나 옥수수 줄기로 만든 연료로만 제트 여객기를 운행한다는 아이디어는 미래 지향적으로 보일 수 있지만 실제로는 그렇지 않습니다. 그리 멀지 않은 곳에.

항공사는 이미 실험 중 농업 잔여물, 나무, 옥수수, 폐식용유로 만든 바이오 연료, 포집된 탄소와 녹색 수소로 만든 합성 연료 등 지속 가능한 항공 연료를 사용합니다.

유나이티드항공이 그랬다. 블렌드를 사용하여 최근 로스앤젤레스와 암스테르담에서 출발하는 일부 항공편에서 사용된 기름이나 폐지방 및 화석 연료가 발생했습니다. 발표된 계획 2028년까지 에탄올 기반의 지속 가능한 항공 연료를 사용하여 시카고와 덴버 허브 사이를 연간 50,000편의 항공편에 전력을 공급합니다.항공사도 1억 달러 규모의 펀드를 출시했습니다. 2월에2023년 12월 21일, 에어캐나다, 보잉, GE 에어로스페이스, JPMorgan Chase, Honeywell과 함께 지속 가능한 항공 연료 스타트업에 투자하여 산업을 확장합니다.

새로운 연구에서 우리는 순 제로 배출에 도달하기 위한 항공의 다양한 옵션을 조사했습니다.

그만큼 결론:화석 제트 연료를 지속 가능한 항공 연료로 교체하는 것이 중요하지만 업계는 여전히 이에 대한 투자를 해야 합니다. 직접 공기 탄소 포집 및 저장 줄일 수 없는 배출량을 상쇄하기 위해.각 경로에는 중요한 장단점과 장애물이 있습니다.

미래에 대한 시나리오

팬데믹 이전인 2019년에는 항공이 약 3.1% 화석 연료 연소로 인한 전 세계 총 이산화탄소 배출량과 매년 여행하는 승객 마일 수가 증가하고 있습니다.항공 배출량을 한 국가로 본다면 일본에 이어 6번째로 많은 배출량을 배출하는 국가가 됩니다.

탄소 배출을 방출하는 것 외에도, 제트 연료를 태우면 비행운으로 알려진 그을음과 수증기가 생성됩니다. 온난화에 기여하는, 지속 가능한 항공 연료로 전환해도 이러한 문제를 피할 수 없습니다.

항공은 또한 경제에서 가장 탈탄소화가 어려운 분야 중 하나입니다.소형 전기·수소 비행기가 개발되고 있지만, 승객이 많은 장거리 비행은 유력하다 수십 년 남았습니다.

우리는 개발하고 분석했습니다. 9개의 시나리오 다양한 예상 승객 및 화물 수요, 항공의 에너지 집약도 및 탄소 집약도를 포괄하여 업계가 2050년까지 순배출 제로에 도달할 수 있는 방법을 탐색합니다.

우리는 전체 부문에서 CO2 순배출 제로에 도달하려면 최대 19.8엑사줄의 지속 가능한 항공 연료가 필요할 수 있다는 사실을 발견했습니다.다른 효율성 개선을 통해 이는 3엑사줄 정도로 줄어들 수 있습니다.맥락에 맞게 말하자면, 3엑줄은 모든 것과 거의 동일합니다. 2019년 생산된 바이오연료 0.005엑사줄을 훨씬 능가합니다. 2019년 생산된 바이오 기반 항공유.엑사줄은 에너지의 단위입니다.

비행 횟수를 줄이고 비행기의 에너지 효율성을 향상시킵니다. 보다 효율적인 "활공" 착륙 항공사가 엔진을 거의 유휴 상태로 두고 공항에 접근할 수 있도록 하면 필요한 연료량을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.그러나 수요가 역사적 평균인 연간 4%에 비해 연간 1%씩 증가하고 에너지 효율성이 연간 1%가 아닌 4%씩 향상되는 가장 장밋빛 시나리오에서도 항공에는 여전히 약 3엑줄의 지속 가능한 에너지가 필요합니다. 항공 연료.

오프셋이 여전히 필요한 이유

바이오 연료 지속 가능한 항공 연료의 급속한 확장은 말처럼 쉽지 않습니다.연료로 전환할 작물을 재배하려면 3억 헥타르(120만 평방 마일)의 전용 토지가 필요할 수 있습니다. 이는 오늘날 전 세계 농경지의 약 19%에 해당합니다.

또 다른 과제는 비용입니다.그만큼 화석 제트 연료의 세계 평균 가격 갤런당 약 미화 3달러(리터당 0.80달러)인 반면, 바이오 기반 제트 연료를 생산하는 비용은 종종 두 배나 높습니다.가장 저렴하고, 헤파, 지방, 오일 및 그리스를 사용하는 의 가격은 갤런당 $2.95 ~ $8.67(리터당 $0.78 ~ $2.29)이지만 폐유의 가용성에 따라 다릅니다.

피셔-트롭쉬 바이오연료, 일산화탄소와 수소를 액체 탄화수소로 전환하는 화학 반응에 의해 생성되는 가격은 갤런당 $3.79 ~ $8.71(리터당 $1 ~ $2.30)입니다.그리고 합성 연료 가격은 갤런당 $4.92 ~ $17.79(리터당 $1.30 ~ $4.70)입니다.

현실적으로 순배출 제로 달성은 이산화탄소 제거에 달려 있을 가능성이 높습니다.

오늘날과 유사한 항공 이용이 이루어지는 미래에는 3.4기가톤의 이산화탄소가 필요하게 될 것입니다. 공중에서 포획되어 가두어졌습니다. – 예를 들어 지하로 펌핑하여 항공이 순 제로에 도달하도록 합니다.그 비용은 수조 달러에 달할 수 있습니다.

이러한 상쇄가 효과적이려면 탄소 제거도 다음을 따라야 합니다. 강력한 자격 기준 효과적으로 영구적이어야 합니다.이것은 일어나지 않는 일 오늘날 항공사는 주로 다음과 같은 값싸고 비영구적인 상쇄를 구매하는 항공사 상쇄 프로그램에서 산림 보존 및 관리 프로젝트.

몇 가지 주의 사항이 우리의 연구 결과에 적용되며, 이로 인해 오프셋의 필요성이 더욱 커질 수 있습니다.

우리의 평가는 지속 가능한 항공 연료가 순 제로 탄소 배출이라고 가정합니다.그러나 이러한 연료의 공급원료는 현재 수명주기 배출이 있습니다, 비료, 농업 및 운송을 포함합니다.미국시험재료협회(American Society for Testing Materials)도 현재 최대값을 가지고 있습니다. 블렌드 제한:최대 50% 지속 가능한 연료는 미국 항공의 기존 제트 연료에 혼합될 수 있지만 항공사는 테스트를 진행해 왔습니다. 유럽산 100% 블렌드.

마지막 장애물을 극복하는 방법

만나기 위해 기후 목표 세계가 정한 대로 항공을 포함한 모든 부문에서 배출량을 줄여야 합니다.

수요 감소는 지속 가능한 항공 연료에 대한 의존도를 줄이는 데 도움이 되지만, 더 많은 사람들이 부유해짐에 따라 앞으로 점점 더 많은 사람들이 항공을 이용할 가능성이 더 높습니다.효율성 개선은 항공 동력에 필요한 에너지 양을 줄이는 데 도움이 되지만 이를 없애지는 못합니다.

지속 가능한 항공 연료 생산을 확대하면 비용을 줄일 수 있습니다. 할당량, 에 소개된 것과 같은 유럽연합의 'Fit for 55' 계획, 보조금 및 세금 공제, 미국의 경우처럼2022년에 서명된 인플레이션 감소법과 탄소세 또는 기타 탄소 가격이 모두 이를 달성하는 데 도움이 될 수 있습니다.

또한, 대기에서 탄소를 포집하는 것이 순 제로 배출을 달성하는 데 중요한 역할을 한다는 점을 고려할 때 상쇄액이 항공의 비CO2 영향을 보상할 수 있도록 국제적으로 보다 강력한 회계 시스템이 필요합니다.이러한 장애물이 극복된다면 항공 부문은 2050년까지 순배출 제로를 달성할 수 있습니다.

이는 원래 출판된 기사 2월2023년 6월 6일에 United Airlines의 투자 자금 발표가 포함됩니다.