Транспорт

Авиационната индустрия иска нулеви емисии – но не скоро

Технологията и икономиката на самолетостроенето правят декарбонизацията изключително трудна

Ексклузивно съдържание от The Economist

Reuters © Reuters

Вечерни новини

Всяка делнична вечер получавате трите най-четени статии от деня, заедно с още три, препоръчани от редакторите на "Капитал"

Летенето е мръсен бизнес. Самолетите са отговорни за повече от 2% от годишните глобални емисии от изгарянето на изкопаеми горива, многократно повече от приноса на гражданската авиация към световния БВП. Два фактора са готови да увеличат това число през идните години.

Първо, хората обичат да летят. IATA, браншовата организация на авиоиндустрията, прогнозира, че 4 млрд. пътници ще летят през следващата година, колкото през 2019 г., преди ковид-19 временно да спре дейността на сектора. Авиокомпаниите могат да превозват около 10 млрд. пътници до средата на века. Американският производител на самолети Boeing изчислява, че това ще изиска глобалната флотилия да се увеличи почти двойно от около 26 хил. през 2019 г. до 47 хил. през 2040 г. След спада по време на пандемията инвеститорите отново са по-оптимистично настроени за перспективите на бранша. Показвайки своята увереност, на 9 май гигантът в нискотарифните въздушни превози Ryanair направи поръчка на стойност 40 млрд. долара за 300 нови самолета Boeing.

Второ, докато други изхвърлящи въглерод индустрии - от производството на електричество и автомобилния транспорт до производството на стомана и цимент - се екологизират, пътуването по въздух се оказва по-трудно за декарбонизация. Ако авиационният бизнес иска да постигне индустриалната цел за нулеви нетни емисии до 2050 г., утрешният флот ще трябва да е много по-чист от днешния.

Промишленият консорциум Mission Possible смята, че това може да се постигне само чрез удвояванете на историческите постижения в горивната ефикасност, пускането във въздуха на самолети, задвижвани с нови технологии до средата на 30-те години и бързото въвеждане на устойчиви горива (плюс технология за улавяне на въглерод, за да компенсира остатъчните емисии).

Неотдавнашен доклад на два мозъчни тръста - SEO Amsterdam Economics и Royal Netherlands Aerospace Centre, оценява необходимите инвестиции от сега до 2050 г. само в Европа на около 820 млрд. евро (900 млрд. долара) по цени от 2018 г., в допълнение към 1.1 трлн. евро, необходими за обичайната дейност. Уви, сегашната най-модерна технология на авиационната индустрия и нейната икономика правят мисията всичко друго, но не и възможна.

Добър опит досега, но има още много за вършене

Стане ли въпрос за намаляване на емисиите, авиацията има "чудесна история" в сравнение с други сектори, заявява Стивън Гилард, директор по устойчивостта в Boeing. Той е прав. Въглеродните емисии за пропътуван километър от средностатистическия пътник са намалели с повече от 80% през последните 50 години. Всяко ново поколение самолети обикновено изразходва 15-20% по-малко гориво от предходното благодарение в голяма степен на подобрените двигатели. Дейв Калхун, главен изпълнителен директор на Boeing, каза пред инвеститори миналата година, че иска следващият му модел да бъде "поне 20%, 25%, може би 30% по-добър" от самолетите, които заменя.

Проблемът е, че технологията, която може да помогне на Калхун да постигне тази цел, едва се забелязва на хоризонта. С наближаването на стогодишнината на ерата на реактивните самолети дори историческият темп на усъвършенстване става все по-труден за поддържане. "Всеки технологичен напредък прави следващия по-труден", казва Андрю Чарлтън от консултантската фирма Aviation Advocacy. И не само за Boeing и основния му европейски съперник Airbus.

Да вземем двигателите. CFM, съвместно предприятие на GE и Saffran, разполага с близо 1000 инженери, работещи по Rise - двигател с отворен ротор, който премахва обтекателя, покриващ перките. Rolls-Royce и Pratt & Whitney, други два големи производителя на двигатели, също работят по собствени идеи. Но едва ли някой от тези двигатели ще осигури ефикасността, която Boeing търси.

Промяна на корпусите, като например потенциалното модернизиране на самолетите за къси разстояния A320 на Airbus с композитни крила, които могат да носят по-големи и по-ефикасни двигатели, може да помогне - но само донякъде. Работата по по-радикални промени на корпуса като използването на по-тясно и по-леко крило, което се придържа с помощта на подпора, излизаща от долната част на фюзелажа, както при малките витлови самолети, разработвано от Boeing и американската космическа агенция NASA, е в най-добрия случай в предварителна фаза.

Напълно нови самолети остава далечна цел

Ако целите за ефикасност на Mission Possible изглеждат отдалечени, перспективите за изцяло нови видове самолети или гориво изглеждат твърде далечни. Няколко стартъпа като Electra. Airflow и Heart Aerospace работят по захранвани с батерии прототипи. Heart вече има поръчки от Air Canada и United Airlines за 30-местни самолети, които могат да изминат 200 км само на батерии или двойно разстояние с хибридно захранване, използвайки устойчиво гориво. Ако всичко върви добре, те може да бъдат във въздуха до 2028 г. Андерс Форслунд, шеф на Heart, смята, че до 2050 г. всички маршрути до 1500 км ще може да бъдат обслужвани от електрически самолети. Но такива пътувания представляват само 20% от днешните самолетни емисии.

Друг вариант е течният водород. През 2020 г. Airbus заяви, че ще започне работа по тази технология, като целта е до 2035 г. да лети търговски самолет за къси разстояния. Това изглежда малко вероятно. Водородът трябва да се съхранява при температура под -235 °C и заема повече място от керосина за единица енергия. Следователно употребата му изисква цялостно преустройство на самолета с тежки охладителни системи и по-големи резервоари, които оставят по-малко пространство за пътници, както и на летищата, които не са оборудвани за работа с газа. Ако водородът стане приложим, той, подобно на полетите, захранвани с батерии, ще бъде ограничен до късите маршрути. Намаляването на въглеродния отпечатък на полетите на дълги разстояния изисква нещо друго.

Най-обещаващото предложение е устойчивото гориво, което, въпреки че не е изцяло лишено от въглерод, отделя 80% по-малко парникови газове от керосина. Понастоящем подобни горива се произвеждат от стара мазнина за готвене и понякога се смесват в малки количества с конвенционални горива. Boeing е обещал, че до 2030 г. всички техни самолети ще са способни да се движат със 100% устойчиви горива. Много авиопревозвачи и енергийни компании са обявили съвместни планови за увеличаване на производството и намаляване на цените, които в момента са около два пъти по-високи от тези на керосина. Според IATA през 2022 г. производството е достигнало 300 млн. литра, трикратно увеличение спрямо предходната година.

Това все още е капка в морето. Според IATA, за да може устойчивото гориво да доведе индустрията до 65% от пътя към нетната нула до 2050 г., са необходими 450 млрд. литра годишно до 2050 г. И препятствията пред постигането на необходимия мащаб остават внушителни. Голямо предизвикателство е наличието на изходни суровини. Готварското олио втора ръка не се произвежда масово в достатъчно големи количества. Нито пък битовите отпадъци и странични продукти от горското стопанство - две други потенциални суровини. Превръщането на хранителни култури в горива би спомогнало за постигане на още по-добри резултати, но е политически спорно в момент, в който цените на храните се покачват бързо. Наскоро ЕС забрани на производителите на горива да използват суровини от хранителни култури, за да изпълнят новите изисквания за устойчиви горива. Синтетичните алтернативи, произведени от въглерод, уловен от промишлени източници или директно от въздуха, засега са достояние на няколко пилотни проекта.

Дуополът в самолетостроенето пречи

Преодоляването на тези технологични пречки се затруднява от конкурентната динамика на дуопола в самолетостроенето. Кризата с ковид и спирането на самолета 737 MAX, основният модел на Boeing за къси разстояния, за 20 месеца след фатални катастрофи през 2018 и 2019 г. оставиха американската фирма с дългосрочни дългове на стойност 47 млрд. долара. Тя вече е заета с пускането на по-голяма версия на MAX и сертифицирането на 777x, вариант на популярния самолет за дълги разстояния. Ако не пусне изцяло нов самолет до края на десетилетието, това ще е период от 25 години от последния ѝ голям дебют - на 787 през 2005 г. Уменията на нейните инженери може да атрофират.

Нова самолетна програма, която може да струва до 30 млрд. долара и да отнеме 10 години от началото ѝ до комерсиализация, няма да е в съответствие с целта на Boeing - да започне отново да връща пари на акционерите си до 2026 г.

Финансите на Airbus са по-стабилни. Но и европейската компания засега няма стимул да направи голям залог на нова, неизпитана технология, при положение че американският й съперник не е в позиция да упражни конкурентен натиск. В момента поръчките на европейската компания вече са около 7 хил., около 50% повече от тези на Boeing.

Всичко това означава, че е малко вероятно летенето да стане значително по-благоприятно за климата скоро. Скот Дойшъл от Credit Suisse нарича целта на индустрията за нулеви нетни емисии малко вероятна. Единствената друга възможност е правителствата да се заемат сериозно с проблема. Има признаци, че това се случва. ЕС постепенно въвежда мандат за устойчиви горива, чийто дял в резервоарите на европейските авиолинии ще трябва да се повиши от 2% през 2025 г. до 70% през 2050 г. През 2026 г. блокът ще започне да премахва безплатните квоти за емисии за превозвачите в рамките на схемата си за търговия с емисии.

Някои страни отиват по-далеч. Като част от спасителната програма за Air France по време на пандемията френското правителство забрани на превозвача да се конкурира с влаковете по маршрути под два часа и половина. В Нидерландия властите искаха да въведат изискването до края на 2023 г. броят на полетите от държавното летище "Схипхол", най-голямото в страната, да спадне с 8% до 460 хил. годишно, за да намалят замърсяването с въглероден диоксид и шум. Френският план може и да проработи, макар че е спорно доколко ще бъде полезен. Холандският беше осуетен през април от съда с подкрепата на няколко авиокомпании. Авиационната индустрия желае да постигне добри неща в областта на климата - но все още е рано.