Airbus A321

L’industria aeronautica sta facendo passi da gigante verso la sostenibilità, dagli aerei e motori di nuova generazione alle innovazioni negli imballaggi e nella gestione dei rifiuti.

L’Organizzazione per l’aviazione civile internazionale (ICAO) si è impegnata a raggiungere l’obiettivo di operazioni a zero emissioni nette entro il 2050 per l’aviazione commerciale globale, e sono in corso diverse iniziative chiave per aiutare l’industria a raggiungere questo obiettivo. Una di queste iniziative è lo sviluppo del carburante sostenibile per l’aviazione.

  • Cos’è il carburante sostenibile per l’aviazione?
  • Come viene prodotto?
  • Come è stato utilizzato finora?

Cos’è il carburante sostenibile per l’aviazione?

Il Sustainable Aviation Fuel, spesso abbreviato in SAF, è un tipo di carburante per aerei prodotto da fonti rinnovabili e sostenibili. A differenza del combustibile convenzionale derivato da combustibili fossili, il SAF è costituito da materie prime quali residui agricoli, oli usati e biomassa. Queste materie prime vengono elaborate per creare un carburante che soddisfa gli stessi rigorosi standard di sicurezza e prestazioni del tradizionale carburante per aerei.

Come vengono prodotti i carburanti sostenibili per l'aviazione?

Il processo di produzione del SAF prevede diverse fasi. Innanzitutto vengono raccolte le materie prime come olio da cucina usato, alghe o rifiuti vegetali. Queste materie prime vengono poi raffinate e convertite in un carburante che imita fedelmente la composizione chimica del carburante per aerei convenzionale. SAF è progettato per essere un sostituto “drop-in”, il che significa che può essere utilizzato nei motori aeronautici esistenti senza modifiche.

Immagine: BP
I metodi più comuni di produzione SAF sono il processo Fischer-Tropsch, che converte la biomassa o il gas naturale in un combustibile liquido, e il metodo di idroprocessamento, che prevede il trattamento delle materie prime con idrogeno per creare carburante di tipo aeronautico. Il SAF risultante può avere diversi profili di riduzione del carbonio a seconda della materia prima e del metodo di produzione utilizzato, con alcuni SAF che ottengono sostanziali riduzioni delle emissioni.

Come viene adattato il SAF?


I produttori e le compagnie aeree stanno lavorando duramente per incorporare il SAF nei loro progetti e nelle loro operazioni, e la maggior parte dei motori di nuova generazione sono in grado di funzionare con una percentuale di SAF.

Un recente esempio degno di nota ha visto un Airbus A321XLR operare con carburante per l’aviazione sostenibile al 100%. Nell'ambito del progetto VOLCAN (VOL avec Carburants Alternatifs Nouveaux, francese per "Volo con nuovi carburanti alternativi"), l'A321XLR D-AVZO di Airbus alimentato da motori CFM LEAP-1A è diventato il primo aereo a corridoio singolo di Airbus a condurre un volo di prova su SAF al 100% in entrambi i motori. L'aereo era accompagnato da un jet Falcon 20 appositamente modificato che ha volato entro 100 metri dall'A321 per analizzare i gas di scarico del narrowbody.

DLR Airbus SAF
SAF Sniffing: ricerca sulle emissioni con Airbus e DLR


Più recentemente, Boeing, NASA e United Airlines (UA/UAL) hanno iniziato a testare voli SAF al 100% utilizzando un Boeing 737-10 destinato alla United, con il primo volo che inizierà nell'ottobre 2023. Ancora una volta l'aereo di prova è stato seguito da un altro, in in questo caso, il DC-8 Airborne Science Lab della NASA.

Immagine: Boeing/X

Esistono diversi svantaggi chiave del SAF, il più grande dei quali è l’offerta. Gli attuali livelli di produzione di SAF non sono affatto sufficientemente elevati da tenere il passo con la crescente domanda da parte degli operatori desiderosi di raggiungere obiettivi crescenti e, di conseguenza, il costo del SAF può essere fino a quattro volte superiore rispetto ai tradizionali carburanti per aerei. Un aumento dei costi per una compagnia aerea significa in genere un aumento dei costi per il cliente. Considerando che il SAF costituisce la spina dorsale del piano dell’industria aeronautica per raggiungere l’obiettivo di zero emissioni nette entro il 2050, questa divergenza tra domanda e offerta dovrà essere corretta se si vuole raggiungere questo obiettivo.

Un altro problema è che alcune materie prime SAF hanno un impatto ambientale più significativo di altre e il processo di coltivazione, raccolta, stoccaggio e trasporto coinvolto nella produzione di SAF varia a seconda di ciascuna materia prima. Tra le materie prime più rispettose dell'ambiente ci sono gli esteri e gli acidi grassi idroprocessati (HEFA). Si tratta essenzialmente di grassi, oli e grassi di scarto. L’aspetto positivo di questi è che esiste l’infrastruttura per iniziare a produrli su larga scala. La cosa negativa è che l’offerta degli stessi HEFA è limitata.

Il maggiore utilizzo di biocarburanti potrebbe ridurre le emissioni di gas di scarico degli aerei, ma l’espansione agricola che sarà necessaria a livello globale probabilmente intensificherà la concentrazione di CO2 nell’atmosfera e porterà alla potenziale rimozione delle foreste pluviali. Chiaramente il necessario aumento della produzione di SAF dovrà essere gestito con attenzione ed efficacia per garantire che la scalabilità possa essere raggiunta senza impatti dannosi altrove.

Sebbene vi siano chiaramente enormi sfide per la decarbonizzazione dell’aviazione, è importante riconoscere gli sforzi compiuti finora da operatori e produttori per avviare il viaggio verso l’azzeramento delle emissioni zero. È anche importante considerare il contributo del trasporto aereo alle emissioni di CO2 nel giusto contesto. 

L’aviazione è responsabile di circa il 2% delle emissioni globali di CO2 ogni anno, il 95% delle quali deriva da voli oltre 1.500 miglia nautiche dove non esistono alternative praticabili.

Il carburante sostenibile per l’aviazione è senza dubbio uno strumento vitale nell’arsenale nel viaggio dell’industria aeronautica verso lo zero impatto ambientale, ma anche altre tecnologie in fase di sviluppo, come l’idrogeno e le fonti di energia elettrica e la cattura del carbonio, dovranno fare la loro parte. L’aviazione è un settore intrinsecamente innovativo, alimentato da persone innovative che stanno lavorando duramente sulle soluzioni di cui abbiamo bisogno per ridurre l’impronta di carbonio del nostro settore.

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