Infrastrutture aeronautiche per la propulsione alternativa

Come la ricerca di soluzioni Per affrontare l’impatto climatico dell’aviazione diventa sempre più urgente, c’è un grande interesse per le tecnologie di propulsione alternativa, come gli aerei a idrogeno, elettrici a batteria e ibridi elettrici. Gli aeromobili alimentati a idrogeno e con propulsori elettrici a batteria potrebbero costituire dal 21 al 38% della flotta globale di aerei commerciali e cargo entro il 2050, sulla base delle stime energetiche di Mission Possible Partnership per il settore dell'aviazione.1 Rendere possibile l'aviazione a zero emissioni nette: un'iniziativa sostenuta dall'industria , Strategia di transizione allineata a 1,5°C, Mission Possible Partnership, luglio 2022. Sebbene le tempistiche possano sembrare lontane, le nuove tecnologie inizieranno ad apparire in questo decennio.

Vi è incertezza su cosa comportino questi cambiamenti infrastrutturali e su come gli aeroporti e le altre parti interessate possano iniziare a prepararsi per loro. Target True Zero: Fornire l'infrastruttura per il volo alimentato a batteria e a idrogeno è un rapporto prodotto da Target True Zero, un'iniziativa del World Economic Forum che riunisce leader di tutti i settori aerospaziale e aeronautico, con il supporto dei partner di conoscenza Aviation Environment Federation, McKinsey e l'Aviation Impact Accelerator dell'Università di Cambridge. Ha lo scopo di contribuire a far luce su alcune delle considerazioni chiave che riguardano la propulsione alternativa.

Il rapporto ha tre obiettivi:

I risultati del rapporto, qui riassunti, si basano su dieci approfondimenti chiave sviluppati attraverso l'analisi McKinsey e basati su conversazioni con leader del settore e workshop tenuti da Target True Zero.

La domanda di energia pulita nel settore dell’aviazione potrebbe raggiungere nuovi livelli. Abbiamo stimato la domanda di energia necessaria per supportare gli aerei che utilizzano la propulsione alternativa nel 2050 e poi abbiamo esaminato le implicazioni per le infrastrutture aeronautiche.

Gli aeromobili alimentati a batteria elettrica e a idrogeno potrebbero costituire tra il 21 e il 38% di tutti gli aeromobili entro il 2050, rappresentando dal 15 al 34% del fabbisogno energetico complessivo del settore. La propulsione alternativa potrebbe richiedere tra 600 e 1.700 terrawattora di energia pulita entro il 2050, a livello globale, che equivale all’energia generata da circa 10-25 dei più grandi parchi eolici del mondo o da un parco solare delle dimensioni del Belgio. Circa l’89-96% dell’energia verrebbe utilizzata per aerei alimentati a idrogeno, mentre solo dal 4 all’11% verrebbe utilizzato per alimentare aerei più piccoli alimentati a batteria elettrica, come turboelica, jet regionali e piccoli aerei a fusoliera stretta. Mostra 1).

Man mano che la propulsione alternativa guadagna terreno, gli aeroporti avranno bisogno di più energia per le loro operazioni in loco rispetto a oggi. Per un aeroporto che è un grande hub e cerca di investire nella liquefazione dell’idrogeno in loco e nella ricarica di aeromobili alimentati a batteria elettrica, il consumo totale di elettricità in loco per terminali, supporto a terra e altri usi potrebbe essere compreso tra 1.250 e 2.450 gigawatt- ore all’anno, ovvero da cinque a dieci volte più elettricità di quella attualmente consumata a Londra Heathrow. Per soddisfare queste richieste, gli aeroporti dovranno adottare misure per aggiornare le connessioni alla rete, le infrastrutture di distribuzione elettrica locale e le proprie centrali elettriche.

La propulsione alternativa richiederà due nuove catene di valore infrastrutturali. Uno riguarderà l’aviazione alimentata a batteria elettrica, mentre l’altro riguarderà l’aviazione alimentata a idrogeno. Queste catene del valore potrebbero includere molti nuovi partner che attualmente non fanno parte dell’ecosistema dell’aviazione e coesisteranno con l’infrastruttura necessaria per il carburante sostenibile per l’aviazione e il carburante convenzionale. Il settore avrà bisogno di nuove procedure per l’acquisizione, lo stoccaggio, il trattamento e la gestione dell’energia, nonché i mezzi per distribuire tale energia agli aerei.

La maggior parte degli aeroporti ha spazio per la liquefazione dell’idrogeno e infrastrutture di stoccaggio, ma non abbastanza terreno per generare l’energia pulita necessaria per alimentare gli aerei tramite batterie elettriche e mezzi a idrogeno. Sebbene gli aeroporti siano stati pubblicizzati come possibili hub energetici, l’entità della domanda di energia per la propulsione alternativa renderà estremamente difficile effettuare tutta la produzione di energia negli aeroporti. Ad esempio, se l’aeroporto di Parigi-Charles De Gaulle venisse utilizzato come esempio di un importante hub internazionale, richiederebbe circa 5.800 ettari di pannelli solari per generare elettricità sufficiente a soddisfare le sue richieste nello scenario prudente di Mission Possible Partnership. Ciò supera di gran lunga le dimensioni dell’aeroporto stesso, che ora occupa 3.300 ettari. Considerati i requisiti di spazio così significativi, la maggior parte degli aeroporti probabilmente farà affidamento su partnership con altri fornitori di energia elettrica all’interno dei propri ecosistemi regionali per soddisfarli.