Dekarbonizacja lotnictwa: rozwój zrównoważonego paliwa lotniczego (SAF) to nie tylko korzyści?

Przeczytaj także: CCS w Polsce. Jaki mamy potencjał do składowania CO2?

Głośnym echem w lipcu br. odbiło się zablokowanie przez aktywistów klimatycznych ruchu na niemieckim lotnisku Kolonia/Bonn. Pod hasłem „Ropa zabija” protestujący domagali się podpisania międzynarodowego porozumienia, które ureguluje globalne wycofanie ropy naftowej, gazu i węgla do 2030 roku – także w sektorze lotniczym. Podobne zapowiedzi słychać ze strony ponadpaństwowych regulatorów czy operatorów globalnych portów lotniczych.

W 2023 roku Parlament Europejski przyjął prawo zobowiązujące unijne lotniska i dostawców paliwa do zapewnienia, że od 2025 roku, co najmniej 2 proc. paliw lotniczych będzie ekologicznych, a udział ten będzie sukcesywnie rósł, aż do 70 proc. w roku 2050. W kwietniu br. singapurskie lotnisko Changi zapowiedziało z kolei, że od 2026 roku wszystkie startujące z niego samoloty będą musiały korzystać z domieszki zrównoważonego paliwa (SAF).

Jego wykorzystanie może być w najbliższych latach najważniejszym sposobem na ograniczenie emisyjności lotów pasażerskich. Eksperci firmy Kearney zwracają jednak uwagę, że obecna produkcja SAF jest niewystarczająca dla pokrycia potrzeb i jednocześnie kosztowna, a zwiększenie podaży może wiązać się z wysokimi kosztami np. środowiskowymi. Kluczowe będzie zaprojektowanie łańcucha wartości dla zrównoważonego rozwoju w zakresie doboru surowców, produkcji, przetwarzania i transportu.

SAF – rozwiązanie potrzebne, ale niewystarczające

Sektor lotniczy odpowiada obecnie w ok. 4 proc. za globalne ocieplenie powodowane działalnością człowieka. Do roku 2050 odsetek ten ma się podwoić, co powoduje pilną potrzebę, by znaleźć rozwiązanie, które ograniczy emisyjność branży. Już od jakiegoś czasu staje się nim zrównoważone paliwo lotnicze (Sustainable Aviation Fuel, SAF), które wytwarza się ze zużytego oleju spożywczego czy roślin oleistych (technologia HEFA). Rynek SAF to rodzący się i rozwijający się sektor, ale paliwo to nie jest substytutem idealnym.

Poza tym, że jego emisyjność podczas spalania jest podobna do tradycyjnego paliwa lotniczego, wyzwaniem pozostaje wyprodukowanie wystarczającej ilości SAF w sposób prawdziwie zrównoważony. Tymczasem bez dobrze zaprojektowanego łańcucha wartości, SAF może przyczyniać się do wylesiania, utraty gleby i zanieczyszczenia wody oraz powodować wzrost cen żywności.

Jedną z barier w rozwoju zrównoważonego paliwa lotniczego jest dziś także cena. SAF kosztuje obecnie od trzech do pięciu razy więcej niż paliwo do silników odrzutowych. To jedna z przyczyn tego, że zrównoważone paliwo cieszy się dziś stosunkowo niewielką popularnością. Na 28 milionów lotów, jakie odbyły się na całym świecie w 2022 roku, tylko pół miliona korzystało z SAF. Korzyści skali pozwolą znacznie obniżyć koszty produkcji, ale potrzeba czasu, aby uruchomić zarówno nowe zakłady produkcyjne, jak i zapewnić surowce do ich zasilania. Wyzwaniem pozostaje także podaż. Problemem byłoby dziś zaspokojenie nawet połowy obecnego zapotrzebowania na paliwo lotnicze, wynoszącego 19 miliardów galonów – komentuje Marcin Okoński, partner z warszawskiego biura Kearney.

Eksperci Kearney podkreślają jednocześnie, że choć zrównoważone paliwa lotnicze stanowią istotną szansę na ograniczenie emisji dwutlenku węgla, to obecna technologia HEFA jest jedynie rozwiązaniem pośrednim, koniecznym w okresie dojrzewania nowych technologii, takich jak wykorzystanie alkoholu (alcohol-to-jet), wodoru czy elektryczności (power-to-liquid). Ich upowszechnienie i pełna adaptacja może jednak zająć dziesięciolecia. Technologia HEFA wypełnia natomiast lukę czasową potrzebną dla opracowania prawdziwie efektywnych i zeroemisyjnych paliw przyszłości.

Nie chodzi o paliwo, ale surowce do jego produkcji

Choć pod względem emisyjności w czasie spalania, SAF nie różni się wiele od paliw tradycyjnych, może mieć duże znaczenie w całym procesie redukowania emisyjności netto. Warunkiem koniecznym jest jednak zapewnienie zrównoważonego doboru surowców, produkcji, przetwarzania i transportu. Jak zauważają analitycy Kearney, barierą już teraz jest dostępność surowców. Może to brzmieć jak paradoks, gdyż do wytwarzania zrównoważonych paliw często wykorzystuje się zużyty olej spożywczy, ale też odpady komunalne i ścieki.

Obecnie najbardziej dojrzałą technologią wytwarzania biopaliw jest HEFA, wykorzystująca przetworzone estry i kwasy tłuszczowe, pochodzące np. ze zużytego oleju spożywczego. Teoretycznie jest to darmowy odpad, z którego dostępnością nie powinno być problemu, ale jak się okazuje to też jest wyzwaniem. Przykładem może być Wielka Brytania, która wg szacunków produkuje 250 milionów litrów zużytego oleju rocznie. Gdyby do produkcji biopaliw wykorzystać od 100 do 200 milionów litrów, to i tak zaspokoiło by to jedynie od 0,3 do 0,6 procent brytyjskiego zapotrzebowania na paliwo do silników odrzutowych – tłumaczy Marcin Okoński, partner z warszawskiego biura Kearney.

Zrównoważone paliwa w technologii HEFA można wytwarzać także z innych surowców, ale tu również pojawiają się pewne ograniczenia. Wykorzystanie roślin oleistych pociąga za sobą konieczność zwiększenia areałów ich upraw, z kolei zastosowanie surowców takich jak odpady komunalne, ścieki czy odchody zwierzęce, ze względu na ich niejednorodność może skutkować zmienną i niższą wydajnością produkcji paliwa. W perspektywie średnioterminowej, wartą uwagi jest, dojrzewająca technologia AtJ (alcohol-to-jet). Problemem jest tu jednak dostępność surowca do produkcji, którym najczęściej jest kukurydza lub trzcina cukrowa. Biorąc pod uwagę ograniczenia surowcowe, największy potencjał w dłuższej perspektywie będzie miała technologia wodorowa typu power-to-liquid (PtL) lub inne podobnie, dzięki którym do 2050 roku uda się osiągnąć rzeczywistą zerową emisję netto w sektorze lotniczym.

Już teraz można zauważyć kilka pozytywnych przykładów i możliwości zarządzania obszarem SAF, zarówno w obszarze technologii, jak i kosztów wytworzenia. Po pierwsze, pojawiają się alianse pomiędzy producentami paliw a producentami wsadu produkcyjnego (feedstock), pozwalające na dobre dopasowanie wsadu do stosowanej technologii. Po drugie, jest to zarządzenie tematem kosztowym. Może ono polegać m.in. na dwustronnym ubieganiu się o subsydia i zachęty finansowe, które mogą znacząco poprawić rentowność. Innym sposobem jest zdefiniowanie miejsc w łańcuchu wartości, w którym linie lotnicze mogą mieć premię cenową za wykorzystywanie zrównoważonego paliwa (choćby w cenie biletu dla klientów preferujących bardziej ekologiczne podróże).