La nuova miniraffineria solare situata sul tetto dell'edificio del Laboratorio Macchine dell'ETH a Zurigo può produrre combustibili a impatto climatico zero per l'aviazione sostenibile in futuro. Credito:Tricklabor / ETH Zurigo
CO 2 -combustibili sintetici neutri sono tecnicamente fattibili oggi e sono la migliore promessa per la decarbonizzazione dell'aviazione. Gli strumenti politici giusti potrebbero trasformare le promesse in realtà, scrive Anthony Patt.
Stanno emergendo tecnologie che potrebbero consentire di volare con le energie rinnovabili. L'approccio più importante è utilizzare l'energia rinnovabile per sintetizzare CO 2 -combustibile idrocarburico neutro fuori dall'acqua (H2O) e CO 2 raccolti dall'aria ambiente. I ricercatori dell'ETH hanno recentemente presentato una svolta per la produzione altamente efficiente di tale combustibile utilizzando l'energia solare termica.
Nel frattempo, molti sostenitori della politica climatica sostengono l'idea di imporre una tassa sulla CO 2 emissioni da volo. Ma sarebbe un CO 2 fiscale portano all'adozione di combustibili sintetici o altre tecnologie rinnovabili? La risposta dipende da come vengono utilizzate le entrate fiscali.
La semplice tassazione del carburante non farà quasi alcuna differenza
Possiamo stimare come un cosiddetto Lenkungsabgabe influenzerebbe il volume dei passeggeri utilizzando i dati sulle strutture dei costi delle compagnie aeree e sul comportamento dei consumatori, e se porterebbe al cambio di carburante confrontando i costi della tecnologia.
Considera una tassa di CHF 100 per tonnellata di CO 2 , simile all'attuale imposta svizzera sul combustibile per riscaldamento, e probabilmente il limite superiore di ciò che è politicamente fattibile. Ciò comporterebbe un aumento di circa il 15% del prezzo del volo, e circa il 10% di riduzione del volume dei passeggeri. Poiché la domanda di aviazione sta crescendo di circa il 5% all'anno, il volume dei passeggeri sarebbe tornato al punto di partenza in circa due anni.
E l'effetto sulla scelta del carburante? Gli attuali costi di produzione del carburante sintetico sono di circa 2 franchi al litro. Il carburante futuro dagli impianti di produzione basati sulla nuova raffineria solare ETH sarà probabilmente all'inizio almeno così costoso, ma la tecnologia diventerà molto più economica se ampliata. Il carburante fossile per aerei costa CHF 0,50 al litro, in altre parole CHF 1.50 in meno rispetto al sintetico.
Dato il contenuto di carbonio del carburante, il CO 2 l'imposta dovrebbe essere di almeno 300 franchi per tonnellata per coprire questa differenza. a CHF 100, la tassa non creerà alcun incentivo per le compagnie aeree a iniziare a passare ai combustibili sintetici. Senza la richiesta della nuova tecnologia, i costi non diminuiranno, e non saremo più vicini alla decarbonizzazione dell'aviazione di quanto lo siamo oggi. Ma possiamo uscire da questa situazione di stallo.
Utilizzo delle entrate fiscali per il supporto tecnologico
Ci vorranno decenni per costruire la capacità di produzione per soddisfare la domanda aeronautica globale con carburante sintetico; la nuova tecnologia ETH, Per esempio, richiederebbe la copertura di una superficie maggiore di quella svizzera con collettori solari termici. Uno scenario ambizioso sarebbe che l'1% del carburante per aerei sia sintetico entro i prossimi anni, e poi per la capacità di produzione di crescere di circa il 20 per cento all'anno, simile alla crescita esponenziale che ha avuto luogo con il solare fotovoltaico (PV). Questo ci porterebbe all'uso del 5% di carburante sintetico nell'aviazione subito dopo il 2030, e idealmente potrebbe raggiungere il 100% entro il 2050.
Proprio come con il fotovoltaico, gli strumenti politici giusti potrebbero far sì che ciò accada. Ciò di cui abbiamo bisogno è creare una domanda iniziale di carburante sintetico, stimolare gli investimenti, e trasferire i costi aggiuntivi del carburante sintetico sui consumatori in modo tollerabile.
Per esempio, il governo potrebbe richiedere ai fornitori di carburante delle compagnie aeree di mischiare una frazione di carburante sintetico, partendo da meno dell'1% del volume totale di carburante ma aumentando ogni anno. I proventi di una tassa o soprattassa sull'aviazione potrebbero coprire il costo aggiuntivo. Un calcolo retrospettivo suggerisce che una tassa iniziale di 0,05 franchi al litro sul carburante fossile per aviazione sarebbe più che sufficiente, e questo porterebbe a un aumento di circa il 3% dei prezzi dei biglietti aerei.
All'aumentare della frazione di combustibile sintetico, anche la tassa dovrebbe aumentare, per coprire il volume crescente. Ma non molto, perché i costi di produzione del carburante sintetico diminuiranno. Con investimenti continui, è realistico aspettarsi che il costo del carburante sintetico scenda a 1 franchi al litro. Tra trent'anni, un volo aereo che brucia il 100% di carburante sintetico costerebbe circa il 25% in più di un combustibile fossile che brucia oggi. Avremo decarbonizzato il settore, con i prezzi dei passeggeri in aumento così gradualmente da essere appena percettibili.
Un approccio simile ha funzionato per l'energia solare ed eolica, auto elettrica, ed edifici a basso consumo energetico. Gli strumenti politici precisi sono diversi, ma in tutti i casi i decisori politici si sono concentrati in primo luogo sullo stimolare gli investimenti nella produzione e nell'uso di energia rinnovabile, e solo in seguito, eliminando gradualmente l'uso dei combustibili fossili, una volta che la nuova tecnologia è competitiva e affidabile.
Nel caso dell'aviazione, la decarbonizzazione globale rappresenta un'ulteriore opportunità per la Svizzera:qui hanno avuto luogo molte delle innovazioni chiave per la produzione di combustibili sintetici, e noi deteniamo i brevetti. La Svizzera ha tutte le ragioni per assumere un ruolo guida nel rendere l'aviazione sostenibile.
