Jak działa zrównoważone paliwo lotnicze i dlaczego ma to znaczenie

Dlaczego lotnictwo potrzebuje nowego paliwa

Loty komercyjne odpowiadają za około 2,5% globalnej emisji CO₂ związanej z energią, według Międzynarodowej Agencji Energetycznej. W przeciwieństwie do samochodów osobowych lub ciężarowych, samoloty pasażerskie nie mogą łatwo przestawić się na baterie lub wodór – trudno jest dorównać gęstości energii paliwa lotniczego. To sprawia, że zrównoważone paliwo lotnicze (SAF) jest najlepszym krótkoterminowym rozwiązaniem dla dekarbonizacji branży.

Czym dokładnie jest SAF?

SAF to ciekłe paliwo węglowodorowe produkowane z surowców innych niż ropa naftowa – zużytych olejów spożywczych, tłuszczów zwierzęcych, pozostałości rolniczych, komunalnych odpadów stałych lub specjalnie uprawianych roślin oleistych. Pod względem chemicznym jest prawie identyczne z konwencjonalnym paliwem Jet A-1, co oznacza, że można je pompować do istniejących zbiorników, rurociągów i silników bez modyfikacji. Branża nazywa to paliwem "drop-in" (paliwem zastępczym).

Kluczową różnicą jest emisja w całym cyklu życia. Ponieważ węgiel w surowcach SAF został niedawno zaabsorbowany z atmosfery – przez roślinę lub uwięziony w odpadach – jego spalanie uwalnia znacznie mniej netto CO₂ niż wydobycie i spalanie kopalnej nafty. W zależności od surowca i ścieżki produkcji, SAF może zmniejszyć emisję gazów cieplarnianych w całym cyklu życia nawet o 80% w porównaniu z konwencjonalnym paliwem lotniczym, według Międzynarodowego Zrzeszenia Przewoźników Powietrznych (IATA).

Jak powstaje SAF

Istnieje kilka certyfikowanych ścieżek produkcji, ale obecnie dominuje jedna:

• HEFA (Hydroprocessed Esters and Fatty Acids) – uwodornione estry i kwasy tłuszczowe – Oleje roślinne, zużyty olej spożywczy lub tłuszcze zwierzęce są traktowane wodorem w celu usunięcia tlenu, a następnie krakowane i izomeryzowane do łańcuchów węglowodorowych o długości odpowiedniej dla paliwa lotniczego. HEFA odpowiada za zdecydowaną większość SAF produkowanego na całym świecie i może być wytwarzane w zaadaptowanych istniejących rafineriach.
• Fischer-Tropsch (FT) – Biomasa lub odpady komunalne są zgazowywane do syngazu, a następnie katalitycznie przekształcane w ciekłe węglowodory.
• Alcohol-to-Jet (AtJ) – Etanol lub izobutanol z fermentacji jest odwadniany i oligomeryzowany do cząsteczek o zakresie odpowiednim dla paliwa lotniczego.
• Power-to-Liquid (e-SAF) – Zielony wodór i wychwycony CO₂ są łączone w celu syntezy węglowodorów, tworząc w pełni syntetyczne paliwo o niemal zerowej emisji w całym cyklu życia.

Obecne przepisy pozwalają na mieszanie SAF z kopalnym paliwem lotniczym w proporcji do 50%, chociaż branża dąży do certyfikacji lotów w 100% na SAF do 2030 roku.

Rośliny okrywowe: Obiecujący surowiec

Jednym z szybko rozwijających się surowców SAF są oleiste rośliny okrywowe – rośliny takie jak lnicznik siewny, rydz i modrak abisyński, uprawiane między regularnymi sezonami upraw żywności. Rolnicy sadzą je późną jesienią; rosną przez zimę i są zbierane wiosną, zanim zostanie zasiana główna uprawa zarobkowa. Ich olej jest następnie przetwarzany metodą HEFA na paliwo lotnicze.

Ponieważ rośliny te zajmują pola w miesiącach, które w przeciwnym razie byłyby ugorem, unikają konkurowania z produkcją żywności – co było krytyką wcześniejszych wysiłków związanych z biopaliwami. Poprawiają również zdrowie gleby, zmniejszają erozję i sekwestrują azot. Badania opublikowane w Frontiers in Energy Research wykazały, że produkty uboczne z modraka abisyńskiego, lnicznika siewnego i rydza mogą zaoszczędzić do 18 gramów ekwiwalentu CO₂ na megadżul paliwa tylko dzięki wyparciu użytkowania gruntów.

Nacisk polityczny: Mandaty i cele

Rządy wymuszają teraz tempo. Unijne rozporządzenie ReFuelEU Aviation, obowiązujące od 2025 roku, wymaga od dostawców paliw mieszania co najmniej 2% SAF z paliwem lotniczym na lotniskach UE, wzrastając do 6% do 2030 roku i 70% do 2050 roku. Submandat jest skierowany konkretnie do syntetycznego e-SAF, wymagając 1,2% do 2030 roku i 35% do 2050 roku. Stany Zjednoczone oferują ulgi podatkowe na mocy ustawy o redukcji inflacji dla SAF, które osiągają co najmniej 50% redukcję emisji.

IATA szacuje, że SAF może zapewnić około 65% redukcji emisji, których lotnictwo potrzebuje, aby osiągnąć zerową emisję CO₂ netto do 2050 roku.

Wyzwanie skali

Pomimo obietnic, SAF stanowi obecnie mniej niż 1% globalnej podaży paliwa lotniczego. Koszty produkcji pozostają od dwóch do czterech razy wyższe niż w przypadku kopalnej nafty, a istniejące i planowane obiekty zaspokoją jedynie 2–4% zapotrzebowania na paliwo lotnicze do 2030 roku, według IEA. Zwiększenie skali będzie wymagało ogromnych inwestycji w nowe biorefinerie, łańcuchy dostaw surowców i zakłady e-SAF zasilane tanią energią odnawialną.

Mimo to dynamika rośnie. Każda duża linia lotnicza podpisała umowy zakupu SAF, mandaty są zaostrzane, a nowe surowce, takie jak rośliny okrywowe, poszerzają bazę surowcową. To, czy SAF może rosnąć wystarczająco szybko, aby osiągnąć cele klimatyczne lotnictwa, pozostaje jednym z najważniejszych pytań transformacji energetycznej.