Může kuchyňský olej, kukuřičné stonky a odpadní tuk pomoci leteckému průmyslu?

Je to ambiciózní cíl, který bude vyžadovat obrovský nárůst udržitelných leteckých paliv, ale to samo o sobě nebude stačit, jak ukazuje nejnovější výzkum.

Představa, že by trysková letadla jezdila výhradně na palivo vyrobené z použitého kuchyňského oleje z restaurací nebo kukuřičných stonků, se může zdát futuristická, ale není zase tak daleko.

Několik leteckých společností již experimentuje s udržitelnými leteckými palivy. Patří mezi ně biopaliva vyrobená ze zemědělských zbytků, stromů, kukuřice a použitého kuchyňského oleje. Další paliva jsou syntetická, vyrobená kombinací zachyceného uhlíku ze vzduchu a zeleného vodíku, vyrobeného z obnovitelných zdrojů energie. Často se mohou používat přímo ve stávajících palivových nádržích letadel, které obvykle obsahují fosilní letecké palivo.

Letecká společnost United Airlines, která na některých letech z Los Angeles a Amsterdamu používá směs použitého oleje nebo odpadního tuku a fosilních paliv, tento měsíc oznámila, že navázala partnerství se společnostmi vyrábějícími biopaliva, aby do roku 2028 poháněla 50 000 letů ročně mezi svými uzly v Chicagu a Denveru pomocí udržitelných leteckých paliv na bázi etanolu.

V nové studii bylo zkoumáno, jakými různými možnostmi může letecká doprava dosáhnout nulových čistých emisí, a posouzeno, jak by mohla letecká doprava pokračovat, aniž by přispívala ke změně klimatu.

Závěr: Každá z těchto cest má důležité kompromisy a překážky. Zásadní význam bude mít nahrazení fosilního leteckého paliva udržitelnými leteckými palivy, ale odvětví bude muset ještě investovat do přímého zachycování a ukládání uhlíku v letecké dopravě, aby kompenzovalo emise, které nelze snížit.

SCÉNÁŘE PRO BUDOUCNOST

V roce 2019, před pandemií, se letecká doprava podílela na celkových světových emisích CO2 ze spalování fosilních paliv přibližně 3,1 % a počet ujetých kilometrů cestujícími každoročně rostl. Kdyby se emise z letectví počítaly na jednotlivé země, bylo by šestým největším emitentem, těsně za Japonskem.

Kromě uvolňování emisí uhlíku vznikají při spalování leteckého paliva saze a vodní pára, tzv. contrails, které přispívají k oteplování a kterým se nevyhneme ani přechodem na udržitelná letecká paliva.

Letectví je také jedním z nejhůře dekarbonizovatelných odvětví ekonomiky. Vyvíjejí se malá letadla na elektrický a vodíkový pohon, ale dálkové lety s velkým počtem cestujících budou pravděpodobně trvat ještě desítky let.

Bylo zjištěno, že k dosažení nulových čistých emisí CO2 v celém odvětví by bylo zapotřebí až 19,8 exajoulů udržitelných leteckých paliv. S dalšími zlepšeními účinnosti by se tato hodnota mohla snížit na pouhé 3 exajouly. Pro představu, 3 exajouly se téměř rovnají všem biopalivům vyrobeným v roce 2019 a dalece převyšují 0,005 exajoulu leteckého paliva na bázi biosložky vyrobeného v roce 2019. Exajoule je míra energie.

Méně létání a zvyšování energetické účinnosti letadel, například používání účinnějších přistání „glide“, která leteckým společnostem umožňují přiblížit se k letišti s motory téměř na volnoběh, může pomoci snížit množství potřebného paliva. Ale i v nejrůžovějších scénářích – kdy poptávka roste o 1 % ročně oproti historickému průměru 4 % ročně a energetická účinnost se zlepšuje o 4 % ročně místo 1 % – by letectví stále potřebovalo přibližně 3 exajouly udržitelných leteckých paliv.

PROČ JSOU KOMPENZACE STÁLE NEZBYTNÉ

Rychlé rozšíření udržitelných leteckých paliv z biopaliv se snadněji řekne, než udělá. Mohlo by to vyžadovat až 300 milionů hektarů vyhrazené půdy pro pěstování plodin, které se mají přeměnit na palivo – zhruba 19 % současné světové orné půdy.

Dalším problémem jsou náklady. Průměrná celosvětová cena fosilního leteckého paliva se pohybuje kolem 1 dolaru za litr, zatímco náklady na výrobu leteckého paliva z biopaliv jsou často dvakrát vyšší. Cena nejlevnějšího paliva HEFA, které využívá tuky, oleje a maziva, se pohybuje od 2,95 do 8,67 USD za 4 litry, ale závisí na dostupnosti odpadního oleje.

Fischer-Tropschova biopaliva, vyráběná chemickou reakcí, při níž se oxid uhelnatý a vodík přeměňují na kapalné uhlovodíky, se pohybují od 3,79 do 8,71 USD za 4 litry. Syntetická paliva se pohybují od 4,92 do 17,79 USD za 4 litry.

Reálně bude dosažení nulových čistých emisí pravděpodobně záviset také na odstranění oxidu uhličitého.

V budoucnosti, kdy budou letecké společnosti využívat podobný počet letadel jako dnes, by bylo nutné zachytit až 3,4 gigatun oxidu uhličitého ze vzduchu a uzavřít jej například pod zemí, aby letectví dosáhlo čisté nuly. To by mohlo stát biliony dolarů.

Aby byly tyto kompenzace účinné, muselo by se odstraňování uhlíku řídit přísnými kritérii způsobilosti a muselo by být skutečně trvalé. To se dnes v programech kompenzace pro letecké společnosti neděje, protože letecké společnosti většinou nakupují levné, netrvalé kompenzace, například ty, které zahrnují projekty na ochranu a správu lesů.

Hodnocení předpokládá, že udržitelná letecká paliva mají nulové čisté emise uhlíku. Výchozí suroviny pro tato paliva však v současné době vykazují emise během celého životního cyklu, včetně emisí z hnojiv, zemědělství a dopravy. Americká společnost pro testování materiálů také v současné době stanovuje maximální limit pro přimíchávání: do konvenčního leteckého paliva pro letectví v USA lze přimíchávat až 50 % udržitelných paliv, ačkoli v Evropě letecké společnosti testují 100% směsi.

JAK PŘEKONAT POSLEDNÍ PŘEKÁŽKY

Aby bylo možné splnit klimatické cíle, které si svět stanovil, musí se snížit emise ve všech odvětvích – včetně letectví.

Snížení poptávky by sice pomohlo snížit závislost na udržitelných leteckých palivech, ale je pravděpodobnější, že v budoucnu bude létat stále více lidí, protože je stále více lidí bohatších. Zlepšení účinnosti pomůže snížit množství energie potřebné k pohonu letectví, ale neodstraní ji.

Rozšíření výroby udržitelných leteckých paliv by mohlo snížit jejich náklady. K tomu mohou přispět kvóty, jako jsou ty zavedené v plánu Evropské unie „Fit for 55“, dotace a daňové úlevy, jako jsou ty v americkém zákoně o snížení inflace, a uhlíková daň nebo jiná cena uhlíku.

Navíc vzhledem k tomu, že při dosahování nulových čistých emisí bude hrát roli zachycování uhlíku z atmosféry, je třeba na mezinárodní úrovni zavést robustnější systém účtování, aby bylo zajištěno, že kompenzace kompenzují dopady letectví, které se netýkají CO2. Pokud budou tyto překážky překonány, mohlo by odvětví letectví dosáhnout nulových čistých emisí do roku 2050.

Je to ambiciózní cíl, který bude vyžadovat obrovský nárůst udržitelných leteckých paliv, ale to samo o sobě nebude stačit, jak ukazuje nejnovější výzkum.Představa, že by trysková letadla jezdila výhradně na palivo vyrobené z použitého kuchyňského oleje z restaurací nebo kukuřičných stonků, se může zdát futuristická, ale není zase tak daleko.Několik leteckých společností již experimentuje s udržitelnými leteckými palivy. Patří mezi ně biopaliva vyrobená ze zemědělských zbytků, stromů, kukuřice a použitého kuchyňského oleje. Další paliva jsou syntetická, vyrobená kombinací zachyceného uhlíku ze vzduchu a zeleného vodíku, vyrobeného z obnovitelných zdrojů energie. Často se mohou používat přímo ve stávajících palivových nádržích letadel, které obvykle obsahují fosilní letecké palivo.Letecká společnost United Airlines, která na některých letech z Los Angeles a Amsterdamu používá směs použitého oleje nebo odpadního tuku a fosilních paliv, tento měsíc oznámila, že navázala partnerství se společnostmi vyrábějícími biopaliva, aby do roku 2028 poháněla 50 000 letů ročně mezi svými uzly v Chicagu a Denveru pomocí udržitelných leteckých paliv na bázi etanolu.V nové studii bylo zkoumáno, jakými různými možnostmi může letecká doprava dosáhnout nulových čistých emisí, a posouzeno, jak by mohla letecká doprava pokračovat, aniž by přispívala ke změně klimatu.Závěr: Každá z těchto cest má důležité kompromisy a překážky. Zásadní význam bude mít nahrazení fosilního leteckého paliva udržitelnými leteckými palivy, ale odvětví bude muset ještě investovat do přímého zachycování a ukládání uhlíku v letecké dopravě, aby kompenzovalo emise, které nelze snížit.SCÉNÁŘE PRO BUDOUCNOSTV roce 2019, před pandemií, se letecká doprava podílela na celkových světových emisích CO2 ze spalování fosilních paliv přibližně 3,1 % a počet ujetých kilometrů cestujícími každoročně rostl. Kdyby se emise z letectví počítaly na jednotlivé země, bylo by šestým největším emitentem, těsně za Japonskem.Kromě uvolňování emisí uhlíku vznikají při spalování leteckého paliva saze a vodní pára, tzv. contrails, které přispívají k oteplování a kterým se nevyhneme ani přechodem na udržitelná letecká paliva.Letectví je také jedním z nejhůře dekarbonizovatelných odvětví ekonomiky. Vyvíjejí se malá letadla na elektrický a vodíkový pohon, ale dálkové lety s velkým počtem cestujících budou pravděpodobně trvat ještě desítky let.Bylo zjištěno, že k dosažení nulových čistých emisí CO2 v celém odvětví by bylo zapotřebí až 19,8 exajoulů udržitelných leteckých paliv. S dalšími zlepšeními účinnosti by se tato hodnota mohla snížit na pouhé 3 exajouly. Pro představu, 3 exajouly se téměř rovnají všem biopalivům vyrobeným v roce 2019 a dalece převyšují 0,005 exajoulu leteckého paliva na bázi biosložky vyrobeného v roce 2019. Exajoule je míra energie.Méně létání a zvyšování energetické účinnosti letadel, například používání účinnějších přistání „glide“, která leteckým společnostem umožňují přiblížit se k letišti s motory téměř na volnoběh, může pomoci snížit množství potřebného paliva. Ale i v nejrůžovějších scénářích – kdy poptávka roste o 1 % ročně oproti historickému průměru 4 % ročně a energetická účinnost se zlepšuje o 4 % ročně místo 1 % – by letectví stále potřebovalo přibližně 3 exajouly udržitelných leteckých paliv.PROČ JSOU KOMPENZACE STÁLE NEZBYTNÉRychlé rozšíření udržitelných leteckých paliv z biopaliv se snadněji řekne, než udělá. Mohlo by to vyžadovat až 300 milionů hektarů vyhrazené půdy pro pěstování plodin, které se mají přeměnit na palivo – zhruba 19 % současné světové orné půdy.Dalším problémem jsou náklady. Průměrná celosvětová cena fosilního leteckého paliva se pohybuje kolem 1 dolaru za litr, zatímco náklady na výrobu leteckého paliva z biopaliv jsou často dvakrát vyšší. Cena nejlevnějšího paliva HEFA, které využívá tuky, oleje a maziva, se pohybuje od 2,95 do 8,67 USD za 4 litry, ale závisí na dostupnosti odpadního oleje.Fischer-Tropschova biopaliva, vyráběná chemickou reakcí, při níž se oxid uhelnatý a vodík přeměňují na kapalné uhlovodíky, se pohybují od 3,79 do 8,71 USD za 4 litry. Syntetická paliva se pohybují od 4,92 do 17,79 USD za 4 litry.Reálně bude dosažení nulových čistých emisí pravděpodobně záviset také na odstranění oxidu uhličitého.V budoucnosti, kdy budou letecké společnosti využívat podobný počet letadel jako dnes, by bylo nutné zachytit až 3,4 gigatun oxidu uhličitého ze vzduchu a uzavřít jej například pod zemí, aby letectví dosáhlo čisté nuly. To by mohlo stát biliony dolarů.Aby byly tyto kompenzace účinné, muselo by se odstraňování uhlíku řídit přísnými kritérii způsobilosti a muselo by být skutečně trvalé. To se dnes v programech kompenzace pro letecké společnosti neděje, protože letecké společnosti většinou nakupují levné, netrvalé kompenzace, například ty, které zahrnují projekty na ochranu a správu lesů.Hodnocení předpokládá, že udržitelná letecká paliva mají nulové čisté emise uhlíku. Výchozí suroviny pro tato paliva však v současné době vykazují emise během celého životního cyklu, včetně emisí z hnojiv, zemědělství a dopravy. Americká společnost pro testování materiálů také v současné době stanovuje maximální limit pro přimíchávání: do konvenčního leteckého paliva pro letectví v USA lze přimíchávat až 50 % udržitelných paliv, ačkoli v Evropě letecké společnosti testují 100% směsi.JAK PŘEKONAT POSLEDNÍ PŘEKÁŽKYAby bylo možné splnit klimatické cíle, které si svět stanovil, musí se snížit emise ve všech odvětvích – včetně letectví.Snížení poptávky by sice pomohlo snížit závislost na udržitelných leteckých palivech, ale je pravděpodobnější, že v budoucnu bude létat stále více lidí, protože je stále více lidí bohatších. Zlepšení účinnosti pomůže snížit množství energie potřebné k pohonu letectví, ale neodstraní ji.Rozšíření výroby udržitelných leteckých paliv by mohlo snížit jejich náklady. K tomu mohou přispět kvóty, jako jsou ty zavedené v plánu Evropské unie „Fit for 55“, dotace a daňové úlevy, jako jsou ty v americkém zákoně o snížení inflace, a uhlíková daň nebo jiná cena uhlíku.Navíc vzhledem k tomu, že při dosahování nulových čistých emisí bude hrát roli zachycování uhlíku z atmosféry, je třeba na mezinárodní úrovni zavést robustnější systém účtování, aby bylo zajištěno, že kompenzace kompenzují dopady letectví, které se netýkají CO2. Pokud budou tyto překážky překonány, mohlo by odvětví letectví dosáhnout nulových čistých emisí do roku 2050.