Европа становится испытательным полигоном для зеленой авиации

Как подсчитал Bloomberg, чтобы поднять 80-тонный Airbus 320 с земли, требуется огромное количество энергии: полностью заправленный самолет, способный пролететь 4800 км, загружается более чем 20 000 л авиакеросина, что почти в 10 раз превышает годовой объем бензина, который расходует среднестатистический автомобиль. Дальние перелеты загрязняют окружающую среду еще больше: рейс из Франкфурта в Нью-Йорк на Boeing 747 выбрасывает в атмосферу примерно столько же углекислого газа, сколько отапливает 440 немецких домов в год (примерно 2000 кг углерода на пассажира).

Как пишет Bloomberg, авиация стала главной целью климатических активистов и законодателей, которые призывают людей меньше летать и вместо этого пользоваться поездами на коротких маршрутаз. Некоторые страны уже принимают меры, запрещая короткие рейсы, когда поезд предлагает разумную альтернативу. В прошлом году радикальные противники авиаперелетов прорвались через заборы по периметру аэропортов Берлина и Мюнхена и буквально приклеились к взлетно-посадочным полосам.

Гринпис предлагает запретить частные самолеты в Европе, называя их «поразительно загрязняющими окружающую среду и в целом бессмысленными».

Авиакомпании и производители самолетов признают, что они должны отказаться от эмиссии углерода, если хотят предотвратить протесты и законодательные ограничения роста авиасообщения. А Европа, родина Airbus, производителей двигателей, таких, как Safran и Rolls-Royce Holdings, а также множества авиационных стартапов, становится самым амбициозным испытательным полигоном для новых технологий, поддерживаемых лидерами Европейского Союза, которые хотят сделать экономику ЕС к 2050 году климатически нейтральной, опередив другие регионы.

Airbus и некоторые крупнейшие европейские группы авиакомпаний, в том числе British Airways , Deutsche Lufthansa, Air France-KLM и Ryanair Holdings, взяли на себя обязательство свести к нулю выбросы к 2050 году. Но обезуглероживание авиации чревато техническими и экономическими препятствиями, не последними из которых являются законы физики. В то время как такие стартапы, как шведская компания по производству гибридных электрических самолетов Heart Aerospace AB, работают над небольшими самолетами с батарейным питанием, пока нет реально жизнеспособных экологически чистых двигателей для дальнемагистральных самолетов.

Airbus SE, крупнейший в мире производитель самолетов, делает ставку на то, что лайнеры, двигатели которых работают на водороде, который не производит углекислый газ, могут стать решением для полетов с нулевым уровнем выбросов, и заявляет, что к середине следующего года модель с водородным двигателем будет введена в эксплуатацию. Компания переоборудует суперджамбо A380 в демонстрационный самолет, который должен провести летные испытания водородных двигателей начиная с 2026 года.

«Мне нравится то, что делает авиация, физически соединяя людей, — говорит Гленн Луэллин, вице-президент Zeroe Aircraft, программы Airbus по снижению выбросов. — В то же время я хочу устранить его воздействие на климат. Это обязательно, если мы хотим иметь возможность физически соединять мир в будущем».

Airbus пытается сплотить авиационную промышленность вокруг этой технологии. Компания Boeing Co. тестирует водородные топливные элементы на своем беспилотном военном беспилотнике ScanEagle3, но заявила, что на разработку и вывод на рынок полетов на водороде потребуются десятилетия.

Переход с авиакеросина на водород сложен и потребует капитальной реорганизации наземной инфраструктуры в аэропортах для поддержки широкого использования нового топлива. Водород также необходимо охлаждать, и он гораздо более легко воспламеняется, чем керосин.

Длительные сроки сертификации и прогресс, который еще предстоит сделать с водородом, означают, что авиакомпаниям и аэрокосмическим компаниям необходимо найти временное решение. Вот почему так называемое устойчивое авиационное топливо (SAF) стало мостом к самолетам с нулевым уровнем выбросов.

SAF химически подобен реактивному топливу, но не требует дополнительной добычи нефти. Хотя эти виды топлива выделяют углекислый газ при сгорании, их исходное сырье содержит углекислый газ, который уже находился в атмосфере, что придает SAF более зеленый оттенок, чем керосин. Некоторые из них представляют собой биотопливо, изготовленное, например, из использованного растительного масла или бытовых отходов, другие представляют собой синтетическое топливо, полученное путем объединения водорода и углерода, улавливаемых из атмосферы.

В рамках стремления ЕС к углеродной нейтральности союз хочет, чтобы все авиационное топливо содержало 2% SAF, начиная с 2025 года, а к 2050 году объем должен вырасти до 63%, в основном за счет того, что авиакомпании станут использовать биотопливо вместо синтетических альтернатив. Но на данный момент производство SAF сильно ограничено, и руководители авиакомпаний говорят, что общемировой годовой объем его выпуска едва ли хватит на несколько дней полетов. Критики отмечают, что биологических отходов может не хватить для достижения поставленных целей, и что ЕС должен требовать увеличения доли синтетического топлива.

Такие компании, как финская Neste, пообещали увеличить производство SAF по мере роста спроса. Neste использует отработанные кулинарные масла и отходы животного жира для производства SAF и изучает другие виды сырья, включая твердые коммунальные отходы. По словам Джонатана Вуда, вице-президента компании по возобновляемой авиации, компания также испытывает синтетическое топливо для реактивных двигателей, производимое путем объединения уловленного углерода с водородом, извлеченным из воды посредством электролиза на возобновляемых источниках энергии. Образующийся горючий углеводород имеет почти идентичные свойства с керосином.

«Я не собираюсь делать вид, что по крайней мере в ближайшем будущем ископаемое авиационное топливо и SAF будут стоить одинаково, — говорит Вуд. — Но мы также должны помнить, что существуют затраты, связанные с выбросами, поэтому вы не можете просто смотреть на общую стоимость ископаемого реактивного топлива».

Руководители авиакомпаний утверждают, что законодатели должны стимулировать, а не принуждать использование SAF, особенно за счет субсидий для покрытия более высоких производственных затрат. По оценкам Deutsche Lufthansa AG, SAF в 3-5 дороже, чем авиакеросин, и даже после предоставления клиентам возможности оплачивать SAF в системе бронирования как часть стоимости билета, чтобы компенсировать выбросы углерода, лишь немногие клиенты выбирут его.

Главный исполнительный директор Lufthansa Карстен Шпор, выступая на прошлой неделе на конференции в Брюсселе, сказал, что не все пассажиры первого класса компании, готовые платить за место целых 15 000 евро, готовы доплачивать еще 500 евро, чтобы летать без выбросов углерода, купив SAF. По его словам, на данный момент лишь немногие пассажиры всех классов полетов собираются платить за снижение углеродного следа. «Как я могу тратить деньги своих акционеров на покупку более дорогого топлива, если за него никто не платит?» — сказал Шпор.

В то время как батареи стали обычным явлением в наземном транспорте, они имеют серьезные недостатки в самолетах: они тяжелые и сохраняют свой вес на протяжении всего пути, в отличие от жидкого топлива, которое сгорает. Батареи дают гораздо меньше энергии на единицу веса, чем керосин: 250 ватт-часов на килограмм для батарей против 12 000 ватт-часов на килограмм для керосина. Это означает, что пассажирский салон или грузовое пространство должны будут уменьшиться, чтобы вместить их. Водород создает свои собственные проблемы с хранением, включая охлаждение и тот факт, что он взрывоопасен в газообразном виде что повышает вероятность несчастных случаев в результате утечек топлива.

Батареи действительно перспективны для небольших самолетов. Heart Aerospace создает региональный электрический самолет ES-30, и компания планирует начать поставки в 2028 году. Heart Aerospace рассчитывает, что лайнер оснащенный четырьмя электродвигателями, сможет перевезти 30 пассажиров на расстояние около 200 км только на аккумуляторе и на 400 километров с гибридной системой, включающей два резервных генератора, работающих на реактивном топливе, которые заряжают аккумуляторы.

Heart Aerospace конкурирует с несколькими проектами стартапов и подразделений известных производителей самолетов, чтобы к концу десятилетия вывести на рынок электрический пассажирский самолет.

Самый простой способ уменьшить растущие выбросы авиации — заставить пассажиров платить более высокие налоги и авиасборы. Тем не менее, это усилит экономический разрыв между богатым севером Европы и бедствующим югом. Туризм составляет около пятой части экономического производства в Хорватии, Греции и Португалии. В странах Северной Европы, таких как Германия и Нидерланды, этот показатель составляет около 10%.

Поэтому дешевая авиация в Европе останется в прошлом, поскольку отрасль стремится отказаться от потребления керосина. «Полеты будут более дорогими, если вы сделаете их более устойчивыми, — говорит Джанлука Амбросетти, генеральный директор Synhelion SA, компании, тестирующей производство SAF с использованием солнечной энергии в Германии. — Хорошая новость в том, что ты все еще сможешь летать».