Bahan bakar penerbangan berkelanjutan menawarkan jalur penerbangan menuju perjalanan udara net-zero

Pada 27 November, sepotong kecil sejarah penerbangan dibuat: Rolls-Royce melakukan uji coba pesawat modern pertama di dunia. mesin pesawat ditenagai murni oleh hidrogen bersih. Meskipun teknologi ini diharapkan tidak dapat beroperasi secara komersial hingga pertengahan tahun 2030-an, pengujian ini membawa industri penerbangan selangkah lebih dekat ke cawan suci penerbangan jarak jauh tanpa karbon.

Dengan penerbangan penumpang bertenaga hidrogen bersih lebih dari satu dekade, harapan net-zero jangka pendek industri disematkan pada bahan bakar penerbangan berkelanjutan (SAF). Artikel ini membahas cara mempercepat penawaran dan permintaan untuk cara revolusioner menggerakkan pesawat ini — dengan kecepatan dan skala yang diminta oleh jalur selaras 1.5 derajat Celcius.

Aviation setuju untuk mengubah rencana penerbangannya

Dalam enam dasawarsa sejak 1960, jumlah penumpang yang bepergian melalui udara meningkat pesat dari 100 juta menjadi lebih dari 4 miliar pada tahun 2019. Asosiasi Transportasi Udara Internasional (IATA) memprediksi penumpang akan melampaui tingkat pra-pandemi setelah 2024 dan bisa melebihi 10 miliar perjalanan pada tahun 2050. Sementara manfaat penerbangan untuk perdagangan dan pemahaman global tidak diragukan lagi, mereka memiliki harga yang mahal untuk planet ini.

Pada 2021, penerbangan menyumbang lebih dari 2 persen CO terkait energi global₂ emisi, menurut International Energy Agency (IEA). Ketika Anda menambahkan efek pemanasan dari contrails yang diciptakan oleh pembakaran bahan bakar jet fosil di ketinggian, penerbangan dampak pemanasan global meningkat lebih jauh. Dalam beberapa dekade terakhir, emisi penerbangan tumbuh lebih cepat daripada emisi jalan raya, kereta api atau pengiriman, melonjak di Eropa, misalnya, sebesar 24 persen dari tahun 2005 hingga 2019. Meskipun terjadi penurunan sebesar 40 persen selama pandemi, IEA memperkirakan emisi penerbangan melampaui level tahun 2019 dalam beberapa tahun — tanpa pengurangan apa pun, mereka bisa tiga kali lipat pada tahun 2050. Penerbangan perlu mengubah rencana penerbangannya — dan dengan cepat.

Meskipun penerbangan tidak disertakan dalam Perjanjian Paris tentang iklim pada tahun 2015, industri ini setuju pada bulan September 2021 untuk berkomitmen terhadap COXNUMX nol-bersih.₂ emisi pada tahun 2050. Dan pada bulan Oktober, 184 pemerintah berkumpul di bawah naungan Organisasi Penerbangan Sipil Internasional (ICAO) mengadopsi tujuan jangka panjang yang sama. Ini adalah langkah yang belum pernah terjadi sebelumnya.

SAF mewakili kurang dari 0.1% konsumsi bahan bakar penerbangan global saat ini — sebuah langkah kecil yang perlu menjadi lompatan besar.

Begitu banyak untuk tujuan, tetapi bagaimana dengan rencana penerbangan untuk sampai ke sana?

Awal tahun ini, Mission Possible Partnership dan World Economic Forum (WEF) menerbitkan strategi transisi penerbangan selaras 1.5 derajat Celcius pertama di dunia, didukung oleh 70 mitra perusahaan. Strategi tersebut memetakan jalur “hati-hati” menuju dekarbonisasi 95 persen pada tahun 2050, di mana SAF memainkan peran utama (45 persen), dengan berbagai pilihan untuk menghasilkan pengurangan emisi yang tersisa, termasuk efisiensi bahan bakar dan pesawat terbang, hidrogen bersih, baterai-listrik untuk penerbangan jarak pendeks dan mengoptimalkan navigasi udara.

Mari kita lihat lebih dekat bahan bakar penerbangan berkelanjutan dan bagaimana mereka dapat mewujudkan impian penerbangan rendah karbon menjadi kenyataan.

Tiga prioritas untuk mewujudkan bahan bakar penerbangan yang berkelanjutan

SAF yang tersedia secara komersial saat ini biasanya adalah biofuel yang terbuat dari minyak nabati atau etanol yang berasal dari tanaman seperti tebu atau jagung. Bergantung pada bahan baku yang digunakan dalam pembuatannya, mereka sudah dapat menghasilkan pengurangan CO60 sebesar 85-XNUMX persen₂ emisi.

Keuntungan besar SAF adalah bahan bakar "drop-in" - Anda dapat memompanya langsung ke tangki bahan bakar pesawat tanpa harus melakukan retrofit yang mahal ke pesawat atau infrastruktur khusus di bandara. Peraturan saat ini hanya mengizinkan pesawat komersial menggunakan campuran 50/50 antara SAF dan minyak tanah biasa. Namun pada bulan Maret, Airbus berhasil menguji A380 - pesawat penumpang terbesar di dunia - dengan salah satu dari empat mesinnya menggunakan SAF 100 persen. Airbus telah melakukan tes serupa pada model pesawat lain dan helikopter. Pada bulan Juni, sebuah maskapai penerbangan regional Swedia menyelesaikan uji terbang pertama di dunia dengan a pesawat komersial menerbangkan SAF di kedua mesinnya.

Begitu banyak untuk kabar baik. Berita buruknya adalah SAF masih sangat mahal — antara dua dan lima kali lipat harga bahan bakar jet konvensional tahun 2019. Sebagai akibat, SAF mewakili kurang dari 0.1 persen konsumsi bahan bakar penerbangan global saat ini — langkah kecil yang perlu menjadi lompatan raksasa.

Airbus termasuk di antara lebih dari 100 perusahaan, yang diselenggarakan oleh inisiatif Forum Clean Skies for Tomorrow pada September 2021, yang menetapkan target SAF untuk memenuhi 10 persen kebutuhan bahan bakar penerbangan secara global pada tahun 2030. Untuk mencapai ini, tiga hal harus terjadi:

1. Pasokan peningkatan: Volume produksi harus ditingkatkan lima atau enam kali untuk mencapai target 10 persen pada tahun 2030. Hal ini membutuhkan setidaknya 300 pabrik SAF baru.
2. Mengurangi biaya: Produsen bahan bakar tidak akan berinvestasi di pabrik SAF baru ini tanpa sinyal permintaan dari industri. Tetapi maskapai penerbangan tidak akan membeli SAF yang cukup untuk mengirimkan sinyal ini kecuali jika harganya turun.
3. Tetapkan sinyal pasar dan permintaan yang jelas dari pemerintah dan perusahaan: Pemerintah harus membantu memulai investasi dalam produksi SAF melalui campuran insentif, kredit pajak, dan mandat. Perusahaan penerbangan terkemuka dapat berkomitmen pada perjanjian offtake jangka panjang untuk menghindari investasi pemasok bahan bakar.

Koalisi Penggerak Pertama mengirimkan sinyal permintaan untuk 'super-SAF'

Untuk mengatasi dua kendala utama untuk meningkatkan SAF — harga dan ketersediaan — seseorang harus mengambil langkah pertama. Di bulan Mei, United Airlines adalah maskapai pertama untuk menandatangani perjanjian offtake dengan pemasok luar negeri untuk 50 juta galon SAF untuk penerbangannya dari Amsterdam. United dan Airbus termasuk di antara lebih dari 50 bisnis yang terbentuk Koalisi Penggerak Pertama Forum (FMC), sebuah inisiatif global untuk memanfaatkan daya beli perusahaan untuk mendekarbonisasi tujuh sektor industri yang “sulit dikurangi” — termasuk penerbangan — bertanggung jawab atas sepertiga emisi dunia.

FMC telah mengarahkan pandangannya untuk memecahkan tugas yang mungkin paling sulit dalam penerbangan - untuk meningkatkan permintaan hanya untuk "super-SAF" yang dapat mengurangi emisi gas rumah kaca siklus hidup hingga 85 persen atau lebih dibandingkan dengan bahan bakar jet konvensional. Target anggota FMC adalah mengganti setidaknya 5 persen bahan bakar konvensional mereka dengan SAF super efisien ini (atau teknologi nol emisi lainnya jika tersedia) pada tahun 2030. Tujuannya adalah mengirimkan sinyal permintaan kepada produsen bahan bakar dan investor sehingga mereka memiliki kepercayaan diri untuk berinvestasi di pabrik baru dan menurunkan harga.

Setiap proses SAF menghadapi tantangannya sendiri untuk diatasi. Dua teknologi yang paling umum (HEFA dan Alcohol-to-Jet) bergantung pada pemrosesan tanaman pangan seperti rapeseed, kedelai, minyak kelapa sawit, tebu atau jagung untuk membuat bahan bakar jet. Karena tanaman ini terbatas — dan mengikuti prinsip emas untuk menghindari bahan baku yang menggunakan lahan yang dibutuhkan untuk tujuan lain — kita harus melihat sumber pelengkap.

Dua teknologi baru memiliki potensi untuk menghasilkan SAF dengan emisi mendekati nol: proses Fischer-Tropsch (FT) dan Power-to-Liquid (PtL). Keunggulan FT adalah dapat mengubah berbagai “bahan mentah non-pangan” — limbah padat kota, switchgrass, residu kehutanan dan pertanian — menjadi bahan bakar jet yang menghasilkan 90-100 persen pengurangan CO2.

PtL, sementara itu, adalah teknologi tahap percontohan yang menggabungkan hidrogen hijau (diproduksi oleh energi terbarukan) dengan CO₂ ditangkap langsung dari udara ambien untuk membuat bahan bakar sintetis yang sering dikenal sebagai "e-kerosene" — sumber tenaga yang hampir bebas fosil. Airbus adalah bagian dari konsorsium yang baru-baru ini mengumumkan pabrik PtL skala industri baru di Hamburg. Keuntungan PtL adalah tidak memerlukan lahan subur atau bahan baku biologis. Tantangan dengan PtL akan berkisar pada biaya dan persaingan untuk hidrogen hijau dari sektor lain.

Kami membutuhkan semua jalur bersertifikat untuk merangsang pasar SAF secara global — dan tidak ada waktu untuk disia-siakan.

Penerbangan berkelanjutan membutuhkan dukungan dari negara dan pembuat standar

Sekarang lebih dari 100 perusahaan penerbangan berkomitmen untuk memastikan bahwa 10 persen pasokan bahan bakar jet global mereka adalah SAF pada tahun 2030, permintaan untuk jenis pasar bahan bakar yang benar-benar baru jelas ada. Baik produsen bahan bakar tradisional maupun pendatang baru mulai merespons. Tetapi perusahaan tidak dapat mengelola transisi ke jalur net-zero saja.

Pemerintah dapat menyamakan kedudukan antara SAF dan bahan bakar jet fosil dengan menawarkan insentif. Di AS, misalnya, Undang-Undang Pengurangan Inflasi (IRA) Presiden Joe Biden baru-baru ini memperpanjang a kredit pajak hingga $1.75 per galon untuk SAF dan, untuk pertama kalinya, mengaitkan jumlah kredit secara langsung dengan emisi daur hidup bahan bakar untuk memberi insentif pada produksi bahan bakar dengan emisi paling sedikit. Efeknya adalah menurunkan biaya SAF hingga mendekati harga tertinggi untuk bahan bakar jet konvensional. Kredit pajak pencampur ini merupakan bagian dari administrasi Biden SAF Grand Challenge untuk memberi insentif produksi 3 miliar galon bahan bakar jet berkelanjutan dan mengurangi emisi penerbangan sebesar 20 persen pada tahun 2030.

IRA Biden juga disertakan a kredit pajak produksi hidrogen sebesar $3 per kilogram hidrogen hijau, yang dapat membuat e-minyak tanah jauh lebih kompetitif dari segi biaya dan mempercepat pengembangan PtL. Dalam mensubsidi hidrogen hijau dan SAF, kredit pajak ini adalah pengubah permainan nyata bagi industri penerbangan yang harus dicerminkan di tempat lain untuk memastikan lapangan permainan yang setara dan untuk merangsang produksi dan penyerapan SAF secara global.

Eropa, sementara itu, sedang mempertimbangkan mandat hukum. Itu Pemerintah Inggris telah mengumumkan mandat mulai tahun 2025 yang akan mewajibkan pemasok bahan bakar penerbangan untuk memastikan bahan bakar mereka mencakup 10 persen SAF pada tahun 2030. Tahun depan, Uni Eropa berencana untuk memperkenalkan “memadukan mandat” yang akan membutuhkan bahan bakar pemasok untuk meningkatkan proporsi SAF yang mereka pasok ke bandara Eropa, mulai dari 2 persen dari semua bahan bakar penerbangan pada tahun 2025, naik menjadi sebanyak 37 persen pada tahun 2040 dan 85 persen pada tahun 2050. Di bawah peraturan UE, setiap SAF yang menggunakan tanaman pangan- bahan baku berbasis akan dikecualikan.

Sementara mandat dapat membantu menyamakan kedudukan, agar mandat menjadi efektif perlu disertai dengan investasi publik dalam R&D serta insentif pembeli untuk mengembangkan apa yang masih menjadi pasar yang sangat baru. UE juga mempertimbangkan untuk membantu mengurangi biaya SAF dengan menawarkan kredit karbon gratis di bawahnya Skema Perdagangan Emisi (ETS) yang setara dengan CO2 yang dikurangi dengan menggunakan bahan bakar jet berkelanjutan.

Sertifikasi umum dan standar akuntansi juga penting. Tantangan utama adalah pasokan SAF belum tersedia di banyak bandara, membuat maskapai penerbangan yang ingin mengisi bahan bakar pesawat mereka terjepit. Pendekatan inovatif untuk memecahkan masalah ini — dikenal sebagai “Pesan dan Klaim” — memungkinkan pesawat yang tidak dapat mengisi bahan bakar dengan SAF untuk membayar penerbangan lain yang setara untuk mengisi bahan bakar dari bandara yang memiliki SAF. Maskapai yang membayar bahan bakar berkelanjutan kemudian dapat mengklaim CO₂ pengurangan yang dibawanya terhadap janji net-zero-nya. Book and Claim adalah solusi yang sangat menjanjikan, namun perlu standarisasi internasional untuk menyelaraskan pendekatan. Forumnya Inisiatif Clean Skies for Tomorrow baru-baru ini menerbitkan pedoman tentang akuntansi dan pelaporan tentang pengurangan emisi bersertifikat terkait SAF.

Dengan kombinasi kredit pajak pemerintah dan kepemimpinan dari perusahaan penerbangan yang berkomitmen pada perjanjian offtake jangka panjang dengan pemasok SAF, pasar dapat lepas landas dengan cepat. Dan tidak hanya di Eropa dan Amerika Utara. Untuk mencapai 300-370 juta metrik ton SAF dibutuhkan setiap tahun untuk mendekarbonisasi penerbangan, kita akan membutuhkan negara di seluruh dunia untuk terlibat dalam manufaktur. Ada peluang untuk menciptakan industri baru dengan potensi jutaan pekerjaan baru. 

Rute lain ke tujuan dekarbonisasi yang sama

Sementara SAF adalah jalur jangka menengah yang paling layak untuk mengurangi jejak karbon penerbangan, dua teknologi pengisian bahan bakar mendekati nol lainnya sedang dikembangkan: baterai-listrik dan hidrogen bersih.

Sementara bobot baterai diharapkan membatasi teknologi bertenaga listrik hanya untuk rute jarak pendek, penerbangan baterai-listrik dapat menjadi kenyataan komersial segera setelah akhir dekade ini. United Airlines telah memesan 100 pesawat baterai-listrik mampu menerbangkan 30 penumpang sejauh 124 mil — diperpanjang hingga 249 mil dengan mesin cadangan-hibrida yang ditenagai oleh SAF. Baterai juga bisa memainkan peran utama untuk mengurangi konsumsi bahan bakar pesawat yang lebih besar. Ini menjelaskan alasannya Airbus dan pembuat mobil Prancis Renault baru-baru ini bermitra untuk mengembangkan teknologi yang berkaitan dengan penyimpanan energi, salah satu penghalang utama untuk pengembangan kendaraan listrik jarak jauh.

Dan kemudian — seperti yang kita lihat di awal artikel ini — ada hidrogen bersih. Ini dapat digunakan untuk menyalakan sel bahan bakar yang menggerakkan motor listrik atau dapat langsung dibakar di dalam pesawat. Beratnya, tiga kali lebih kuat dari minyak tanah. Namun dalam bentuk gas, volumenya menjadi tantangan — untuk transportasi dan penyimpanan, ia perlu didinginkan menjadi cairan pada suhu minus-423 derajat Fahrenheit, kemudian diubah kembali menjadi gas sebelum dibakar. Hidrogen juga dapat diubah menjadi listrik melalui sel bahan bakar, yang pada gilirannya menggerakkan baling-baling listrik. Pesawat sel bahan bakar sangat menarik karena tidak menghasilkan emisi CO2 atau oksida nitrat beracun.

Pada bulan Mei, Airbus meluncurkan Pusat Pengembangan Emisi Nol di Bristol, Inggris, dengan dukungan dana $828 juta dari pemerintah Inggris, dan perusahaan juga melakukan penelitian di Prancis dan Jerman, terutama pada tangki bahan bakar hidrogen dan sistem propulsi. Airbus berencana untuk melakukan uji terbang pada A380 yang dilengkapi dengan satu mesin bertenaga hidrogen pada tahun 2026 — persinggahan pertama dalam perjalanan ke peluncuran komersial pesawat penumpang bertenaga hidrogen ZEROe milik Airbus yang ditargetkan pada tahun 2035.

Meskipun tidak ada peluru perak untuk mendekarbonisasi transportasi udara, masing-masing inisiatif ini menjanjikan. Tetapi akan membutuhkan tindakan jangka panjang yang terkoordinasi dari maskapai penerbangan, produsen pesawat, produsen bahan bakar, bandara, dan pemerintah agar penerbangan tanpa emisi benar-benar lepas landas.  

• Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
• Platoblockchain. Intelijen Metaverse Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
• Sumber: https://www.greenbiz.com/article/sustainable-aviation-fuel-offers-flight-path-net-zero-air-travel