Sektor lotniczy patrzy z nadzieją na wodór
Lotnictwo przed pandemią emitowało około 860 mln ton dwutlenku węgla rocznie. Europejska polityka klimatyczna nakłada obowiązek ograniczania emisji również na tę branżę. Dużą szansą jest spalanie wodoru w silnikach odrzutowych. Aby taki napęd się sprawdził, cena zielonego wodoru musiałaby być jednak zdecydowanie niższa. W przeciwnym razie europejskie firmy wypadną z obiegu, tracąc konkurencyjność względem linii operujących w innych częściach globu.
W lotnictwie na całym świecie zatrudnionych jest ponad 65 mln osób. W samej Europie sektor daje pracę prawie 13 milionom ludzi. Rokrocznie z usług lotniczych korzysta ponad 4 miliardy osób, z czego na Starym Kontynencie około 1 miliarda. Liczba lotów rozkładowych to 42 miliony, przy czym spora część działalności lotniczej związana jest z lotami nierozkładowymi. Średni lot trwa około dwie godziny. Na świecie istnieje ponad 1300 linii lotniczych.
Transport lotniczy w skali świata zużywa 275 mln ton paliwa lotniczego, głównie dla silników odrzutowych, co przekłada się na emisję 860 mln ton CO2. W przypadku Europy zużycie paliwa wynosi 52 mln ton, a emisje CO2 - 163 mln ton.
- Samolotów komunikacyjnych jest na świecie prawie 32 tysiące, z czego na terenie Europy stacjonuje 5 tysięcy. I to jest skala problemu, z jakim musielibyśmy się zmierzyć, gdybyśmy chcieli wymienić tabor lotnictwa cywilnego - poinformował podczas konferencji "Bezpieczeństwo energetyczne - filary i perspektywa rozwoju" Andrzej Majka, kierownik katedry inżynierii lotniczej i kosmicznej na Politechnice Rzeszowskiej.
Aktywność sektora lotniczego została wyhamowana przez pandemię. W czasie gdy większość państw wprowadzała ograniczenia w przemieszczaniu się, by zapobiec dalszemu wzrostowi zakażeń, linie lotnicze praktycznie zostały uziemione. Organizacja Eurocontrol opublikowała scenariusze wychodzenia branży lotniczej z pandemii. Według optymistycznego scenariusza świat powinien wrócić do poziomu ruchu lotniczego sprzed pandemii z końcem 2023 roku. Wraz z ruchem do "normalnych poziomów" wrócą też emisje.
- Musimy się zastanowić, co zrobić, by powietrze było czystsze, by transport lotniczy mniej obciążał środowisko naturalne - mówił Majka. Dodał, że transport lotniczy odpowiada za 3 proc. emisji CO2 wytwarzanych przez człowieka. - Wydaje się, że 3 proc. to niedużo, ale emisje zostają na dużej wysokości, 11-12 tys. metrów, gdzie mamy obszar izotermiczny o bardzo małych ruchach powietrza. I tam usuwanie CO2 trwa dziesiątki lat, CO2 pochodzące z emisji silników samolotów pozostaje w atmosferze nawet przez sto lat - alarmował profesor.
Dodał, że jeśli nic nie zrobimy, w 2050 roku poziom emisji generowanych przez samoloty transportowe, uwzględniając zmiany w innych obszarach działalności ludzkiej, osiągnie 24 proc. - Takie są prognozy. To będzie już jedna czwarta emisji pochodzących z całej działalności człowieka - podsumował.
Wprowadzenie bezpiecznego, niezawodnego i przystępnego cenowo transportu lotniczego o niskiej lub zerowej emisji to duże wyzwanie. Tym bardziej, jeśli chcemy utrzymać obecną pozycję europejskiego lotnictwa na świecie. Dlatego nowe rozwiązania muszą być nie tylko bezpieczne dla środowiska, ale też opłacalne. - W przeciwnym razie Europa przestanie się w tym wyścigu liczyć - zaznaczał Majka.
Wskazywał, że najprostszym działaniem jest usprawnianie istniejących rozwiązań, jak doskonalenie silników, by spalały mniej paliwa i płatowców, by miały coraz lepsze własności aerodynamiczne, co również skutkowałoby mniejszym spalaniem paliwa. - Ale to da nam zaledwie 2-4 proc. zmniejszenie emisji globalnych. Nie tu jest klucz do zmian - mówił.
Efekty przyniosłaby też optymalizacja zarządzania ruchem lotniczym. Przyjmuje się, że samoloty pokonują w Europie w każdym locie niepotrzebnie około 30 km w wyniku ograniczeń, których nie da się na chwilę obecną usunąć. Można też stosować biopaliwa, ale - jak zaznacza Majka - one nie są zeroemisyjne. Żadna z tych propozycji nie rozwiązuje więc problemu.
- Muszą pojawić się rozwiązania radykalne, przełomowe. Możemy zastosować nowe rodzaje paliw, jak np. wodór, który daje dobre perspektywy. Nie jest to paliwo zeroemisyjne, on emituje choćby tlenki azotu, natomiast nie emituje CO2 i to jest jego wielka zaleta. Bo największy problem w atmosferze jest z CO2 - powiedział Majka.
Duże nadzieje branża wiąże z bezpośrednim spalaniem wodoru w silniku odrzutowym. Profesor Politechniki Rzeszowskiej zaznaczał, że bez większych modyfikacji silnik odrzutowy nadaje się do spalania paliw gazowych, w tym również wodoru.
Wskazał na bariery, jakie trzeba pokonać, by wdrożyć tego typu rozwiązanie. Konieczne jest przeprojektowanie systemu transportowego, od układów napędowych po magazyny paliw. Rozwinąć musi się technologia lekkich zbiorników do magazynowania wodoru i efektywne metody tankowania.
Żeby zmiany miały sens z punktu widzenia klimatu, niezbędne jest oparcie się w dużym stopniu na zielonym wodorze, ewentualnie wychwytywanie oraz składowanie dwutlenku węgla w celu zwiększenia udziału bezemisyjnej produkcji wodoru. I - co kluczowe - niezbędne jest obniżenie ceny produkcji zielonego wodoru.
Monika Borkowska
