Perlombaan penerbangan untuk terobosan bahan bakar perubahan iklim baru saja dimulai

Pada tahun 1928, satu orang menyeberangi Atlantik; pada 2018 tercatat 4.3 miliar perjalanan penumpang. Meskipun beberapa orang berhasil menghindarinya bahkan sebelum Covid – menurut a Jajak pendapat Gallup, sekitar setengah orang Amerika tidak terbang sama sekali — penduduk AS lainnya cukup terbang sehingga rata-ratanya menjadi sekitar dua penerbangan per tahun.

Dibutuhkan banyak energi untuk mengangkat orang ke udara dan, karena produksi energi menimbulkan biaya lingkungan, perjalanan udara adalah penghasil karbon yang signifikan, dengan tantangan unik dibandingkan dengan moda transportasi lain dalam hal perubahan iklim . Tidak seperti inovasi dalam mobil listrik, kapal, dan kereta api — di mana massa tambahan yang dibutuhkan untuk menjadi listrik bukanlah masalah teknik yang tidak dapat diatasi, dan kabel ekstensi tidak sepanjang 30,000 kaki — bahan bakar yang mudah terbakar sebagian besar tetap menjadi satu-satunya cara untuk terbang, setidaknya untuk penerbangan yang lebih lama. Delapan puluh persen emisi berasal dari penerbangan yang jaraknya kira-kira 1,000 mil atau lebih, dan untuk itu tidak ada alternatif bahan bakar yang layak saat ini.

Setiap individu memiliki peran untuk dimainkan dalam menurunkan emisi. Rata-rata orang Amerika bertanggung jawab atas sekitar 15 metrik ton CO2 per tahun, dan lebih dari sepertiga orang Amerika mengatakan mereka sekarang cenderung membayar sedikit ekstra di tiket pesawat mereka untuk karbon offset. Orang kaya dan terkenal memiliki jejak karbon yang lebih besar. Taylor Swift jet pribadi yang banyak difitnah menghasilkan sekitar 8000 metrik ton CO2 per tahun. Tapi Taylor tidak punya apa-apa di industri penerbangan, yang emisi CO2 tahunan mendorong satu miliar metrik ton. Jika industri udara gabungan adalah sebuah negara, selain memiliki wilayah kacang pembunuh, itu juga akan memiliki emisi CO2 yang lebih besar daripada Jerman. 

Namun, industri ini menekankan jejak karbonnya yang kecil dibandingkan dengan industri lain.

Operator AS, khususnya, mengangkut lebih dari 2 juta penumpang dan 68,000 ton kargo per hari sambil berkontribusi "hanya" 2 persen dari emisi gas rumah kaca negara, menurut kelompok perdagangan industri Airlines for America. Industri penerbangan telah menjadi lebih efisien dalam beberapa dekade terakhir, dengan maskapai penerbangan AS meningkatkan efisiensi bahan bakar mereka (berdasarkan pendapatan ton mil) lebih dari 135% antara tahun 1978 dan 2021. Namun fokus pada seberapa rendah angka 2% tampaknya adalah bagian dari masalah yang berkembang, menurut analis iklim yang mempelajari sektor penerbangan.

Konferensi video dapat menggantikan sebagian dari perjalanan bisnis, tetapi ketika sektor penerbangan pulih kembali, analis iklim mengatakan perjalanan udara global tiga kali lipat dalam beberapa dekade ke depan - meskipun perkiraan sebelum Covid - masih merupakan taruhan yang aman. Perjalanan penumpang akan meningkat kembali lebih lambat, tetapi analis mencatat bahwa penerbangan juga digunakan untuk kargo, yang tidak dipengaruhi oleh kelas bisnis. Itulah alasan kekhawatiran yang signifikan tentang rencana pengurangan karbon penerbangan. Industri perlu fokus untuk menjaga bagian emisinya tetap rendah, daripada melihat bagiannya saat ini sebagai alasan untuk bergerak lebih hati-hati, menurut analis iklim.

Dibandingkan dengan mobil, di mana sudah ada satu dekade kemajuan pada kendaraan listrik, dan di sektor pembangkit listrik, di mana telah ada investasi yang signifikan dalam sumber energi terbarukan yang kompetitif biaya dibandingkan sumber tradisional, penerbangan masih dalam masa percobaan. teknologi bahan bakar baru. Baterai listrik, paling banter, memiliki peran untuk dimainkan pada rute regional dan perjalanan perkotaan yang lebih pendek, dan maskapai penerbangan melakukan investasi ini.

Beberapa kritikus mengatakan industri penerbangan terlalu lambat untuk mencari solusi iklim, tetapi mengakui bahwa penerbangan adalah sektor yang sulit dalam hal tujuan nol bersih karena persyaratan keselamatan dan peraturannya yang unik. Penerbangan tidak terbantu oleh pandemi, dan bahkan para pengkritiknya mengatakan bahwa mengharapkan beberapa tahun terakhir untuk melihat gelombang pasang investasi ke dalam teknologi startup akan menjadi tidak realistis mengingat tantangan keuangan yang lebih mendesak. Maskapai penerbangan telah menyelesaikan penerbangan uji dengan bahan bakar penerbangan berkelanjutan, dan kesepakatan dengan produsen bahan bakar penerbangan berkelanjutan mulai menumpuk.

penerbangan Amerika menyelesaikan kesepakatan selama musim panas dengan perusahaan biofuel Gevo untuk membeli 500 juta galon bahan bakar penerbangan berkelanjutan (sustainable airline fuel/SAF) selama lima tahun, bagian dari arahan nol karbon bersih Amerika. Ini menggambarkan tujuan iklimnya sebagai "agresif," termasuk mencapai emisi gas rumah kaca (GRK) net-zero pada tahun 2050. American adalah maskapai penerbangan pertama secara global yang menerima validasi dari inisiatif Science Based Targets untuk target pengurangan emisi GRK menengah dan satu-satunya di AS maskapai untuk melaporkan menggunakan lebih dari 1 juta galon bahan bakar penerbangan berkelanjutan pada tahun 2021. 

Proses Gevo untuk memproduksi SAF karbon rendah atau nol dimulai di pertanian tempat bahan baku ditanam. Perusahaan bermitra dengan pertanian yang menggunakan teknik pertanian regeneratif yang menyerap karbon di dalam tanah. Peternakan ini juga menggunakan aplikasi bahan kimia dan pupuk yang presisi untuk mengurangi jejak karbon dalam proses tersebut. 

Pabrik yang dirancang Gevo akan mengambil bahan baku tersebut (yaitu, jagung ladang) dan mengubahnya menjadi etanol. Dari etanol, Gevo kemudian diproses lebih lanjut menjadi produk yang secara kimiawi identik dengan bahan bakar penerbangan standar. Perbedaan antara bahan bakar penerbangan standar dan SAF Gevo adalah penghapusan bahan bakar fosil yang digunakan dalam proses produksi untuk panas, listrik atau daya yang dibutuhkan. 

Alih-alih, Gevo mengintegrasikan angin, matahari, hidrogen, biogas, dan sumber energi terbarukan lainnya untuk menghilangkan bahan bakar fosil dari proses tersebut. Ini akan memberikan bahan bakar pengganti untuk kebutuhan penerbangan yang net zero, atau bahkan net negative, dalam hal intensitas karbon jika carbon capture, utilization and storage (CCUS) terintegrasi juga, menurut John Richardson, direktur hubungan investor di Gevo .

SAF secara kimiawi tidak dapat dibedakan dari bahan bakar maskapai standar – tetapi proses produksinya sangat berbeda (dan lebih ramah lingkungan) daripada bahan bakar tradisional – meskipun tidak seperti EV di sektor otomotif, ada banyak perdebatan tentang pendekatan SAF mana yang akan menjadi pemenang utama, dan apa yang dibutuhkan pengorbanan akan dibuat hari ini untuk mendukung teknologi saat ini dalam pembangunan.

Pendekatan Gevo, yang berfokus pada bahan baku, adalah contoh yang baik.

Saat ini, bahan baku yang digunakan untuk bahan bakar penerbangan berkelanjutan tidak diproduksi pada skala yang mendekati bahan bakar jet global, dan masalah penskalaan itu akan tetap ada selama bertahun-tahun karena pendekatan teknologi yang bersaing diuji oleh industri penerbangan. Menggunakan bahan baku dari produksi makanan, khususnya, dapat menjadi masalah yang lebih besar dari perspektif optik di masa depan.  

Beberapa analis iklim mengatakan kepada CNBC bahwa mereka khawatir tentang terlalu banyak fokus pada penskalaan bahan bakar jet berkelanjutan berbasis bahan baku pada saat kekhawatiran yang berkembang tentang ketahanan pangan global di dunia yang menghadapi dampak perubahan iklim besar pada pertanian. Gevo menekankan bahwa ia menggunakan pati sisa dari "jagung ladang yang tidak dapat dimakan" sebagai bahan baku, yang berlimpah dalam pasokan dan rendah nilai gizi.

CEO Airbus Guillaume Faury menyampaikan masalah ini di sebuah panel di Farnborough International Airshow Inggris – sebuah pameran lima hari di mana para eksekutif dan tokoh-tokoh kunci berkumpul untuk membahas masa depan perjalanan udara: “Mungkin dalam jangka panjang — dalam beberapa dekade — kita akan menemukan cara energi berkelanjutan yang sangat optimal tetapi dalam transisi, cara cepat adalah menggunakan SAF, dan mereka tersedia sekarang, ”katanya.

Dinilai berdasarkan standar industrinya sendiri, Amerika tetap menjadi pemimpin dalam upaya pengurangan karbon. American menerima skor Perubahan Iklim CDP “A–” pada tahun 2021 — skor tertinggi di antara maskapai penerbangan di Amerika Utara, dan satu dari hanya dua maskapai penerbangan global yang mendapat skor setinggi itu.

“Kami menyadari bahwa perubahan iklim sangat mendesak dan akan segera terjadi” kata Jill Blickstein, wakil presiden keberlanjutan di American Airlines. “Sebagai maskapai penerbangan terbesar di dunia, American berkomitmen untuk mengembangkan alat yang diperlukan untuk mendekarbonisasi operasi kami.”

Selain Gevo, ia memiliki diinvestasikan dalam Katalis Energi Terobosan Bill Gates, “semuanya bertujuan untuk memajukan teknologi yang akan membantu mencapai tujuan keberlanjutan kami yang ambisius,” kata Blickstein.

Ada beberapa pendekatan teknologi untuk bahan bakar penerbangan berkelanjutan yang dapat mendekarbonisasi pesawat tanpa memperpanjang penggunaan dan ketergantungan pada bahan bakar fosil saat ini dan teknologi hidrogen hijau baru saja mendapat dorongan besar dari UU Pengurangan Inflasi.

Lebih banyak uang investor diharapkan mengalir ke hidrogen hijau sebagai akibat dari IRA, dengan analis iklim menggambarkan kredit pajak sebagai pendorong besar untuk bahan bakar penerbangan berkelanjutan karena selain sains, tantangan terbesar dengan meningkatkan operasi ini dan produksi SAF adalah insentif keuangan. Pendekatan hidrogen hijau bertujuan untuk menghilangkan CO02 dari udara dan mencampurnya dengan hidrogen hijau menjadi bentuk minyak tanah yang dapat bersaing secara biaya dengan bahan bakar jet konvensional. Pada Februari 2021, KLM pertama kali menerbangkan pesawat penumpang Boeing 737 dari Amsterdam ke Madrid berbahan bakar 500 liter minyak tanah sintetis, dari raksasa energi Shell, dicampur dengan bahan bakar jet tradisional.

Kesepakatan yang baru-baru ini diumumkan dengan perusahaan rintisan di luar angkasa sudah bekerja dengan maskapai penerbangan besar bahkan sebelum IRA, termasuk Twelve, yang baru-baru ini menandatangani kesepakatan dengan Alaska Airlines dan Microsoft untuk pendekatannya dalam menciptakan bahan bakar berkelanjutan menggunakan karbon yang diambil dari udara, air, dan energi terbarukan. Alaska, yang telah menggunakan campuran SAF sejak 2011 pada rute tertentu, mencatat bahwa perjalanan masih panjang: saat ini kurang dari 1% dari total bahan bakar yang tersedia adalah SAF, dan biayanya tiga hingga lima kali lebih mahal daripada bahan bakar jet konvensional.  

Delta Air Lines baru-baru ini menandatangani kesepakatan penerbangan terbesar AS untuk bahan bakar yang diproduksi hidrogen hijau, dengan Bahan Bakar DG yang berbasis di Louisiana, yang menggunakan limbah CO2 sebagai bahan baku, dan dalam pengumumannya mengukur ruang lingkup tantangan ke depan dengan menyatakan bahwa pasokan SAF global yang ada dapat beroperasi ukuran armada Delta untuk satu hari. 

Untuk saat ini, EV adalah bapak di sepanjang kurva inovasi, dengan lebih banyak tahun pengujian dan kebijakan pemerintah untuk mendukung pertumbuhan transformasional sektor transportasi.

Tetapi tidak semua orang melihat SAF sebagai solusi, terutama mengingat tren pertumbuhan di industri ini. Pada Farnborough International Airshow baru-baru ini, juru kampanye dan aktivis iklim menentang penekanan industri pada SAF, mendesak mereka untuk "menjadi nyata" dan menawarkan solusi iklim yang lebih signifikan. Alih-alih SAF, pertumbuhan yang melambat dan lebih sedikit perjalanan dan lebih sedikit penerbangan diusulkan sebagai cara untuk mengatasi masalah ini, mungkin dengan mengurangi penerbangan domestik dan mendorong dan meningkatkan perjalanan kereta api. 

Analis mengingatkan bahwa semua upaya menuju masa depan bebas karbon penerbangan seharusnya tidak menghilangkan penggantian yang lebih signifikan untuk perjalanan udara, seperti kereta api berkecepatan tinggi. Tapi untuk penerbangan, tujuannya harus sama dengan sektor lain, dengan emisi yang memuncak secepat mungkin. Dan pilihan yang tampak jelas hari ini adalah bahwa penerbangan tetap berada di jalur bahan bakar, tidak seperti mobil, di mana listrik adalah masa depan. Apa pun bentuk produksi bahan bakar yang menghasilkan emisi paling sedikit dengan manfaat dan efektivitas biaya terbesar akan menang, dan itulah yang tidak diketahui secara pasti oleh pemain penerbangan saat ini. Analis iklim memperkirakan akan memakan waktu setidaknya lima tahun hingga satu dekade untuk solusi yang paling layak untuk muncul.