Infraestrutura de aviação para propulsão alternativa

Como a busca por soluções Para enfrentar o impacto climático da aviação se torna mais urgente, há grande interesse em tecnologias de propulsão alternativas, como aeronaves movidas a hidrogênio, elétricas a bateria e elétricas híbridas. Aeronaves movidas a hidrogênio e motores elétricos a bateria poderiam representar de 21 a 38 por cento da frota global de aeronaves comerciais e de carga até 2050, com base nas estimativas de energia da Parceria Mission Possible para o setor de aviação. , Estratégia de transição alinhada a 1,5°C, Parceria Mission Possible, julho de 2022. Embora os prazos possam parecer distantes, as novas tecnologias começarão a aparecer nesta década.

Há incerteza sobre o que estas mudanças nas infraestruturas implicam e como os aeroportos e outras partes interessadas podem começar a preparar-se para elas. Target True Zero: Entregando a infraestrutura para voos movidos a bateria e hidrogênio é um relatório produzido pela Target True Zero – uma iniciativa do Fórum Econômico Mundial que reúne líderes dos setores aeroespacial e de aviação – com o apoio dos parceiros de conhecimento Aviation Environment Federation, McKinsey e o Acelerador de Impacto da Aviação da Universidade de Cambridge. O objetivo é ajudar a esclarecer algumas das principais considerações que afetam a propulsão alternativa.

O relatório tem três objetivos:

As conclusões do relatório, aqui resumidas, baseiam-se em dez insights principais desenvolvidos através da análise da McKinsey e informados por conversas com líderes do setor e workshops realizados pela Target True Zero.

A procura de energia limpa na aviação poderá atingir novos patamares. Estimámos a procura da energia necessária para apoiar aeronaves que utilizam propulsão alternativa em 2050 e depois examinámos as implicações para a infraestrutura da aviação.

As aeronaves movidas a bateria eléctrica e a hidrogénio poderão representar entre 21 e 38 por cento de todas as aeronaves até 2050, representando 15 a 34 por cento das necessidades energéticas globais do sector. A propulsão alternativa poderá exigir entre 600 e 1.700 terrawatts-hora de energia limpa até 2050, a nível mundial, o que equivale à energia gerada por cerca de dez a 25 dos maiores parques eólicos do mundo ou por um parque solar do tamanho da Bélgica. Cerca de 89 a 96 por cento da energia seria usada para aeronaves movidas a hidrogênio, enquanto apenas 4 a 11 por cento seriam usados ​​para alimentar aeronaves menores movidas a bateria elétrica, como turboélices, jatos regionais e aeronaves menores de fuselagem estreita ( Exposição 1).

À medida que a propulsão alternativa ganha terreno, os aeroportos necessitarão de mais energia para as suas operações no local do que necessitam hoje. Para um aeroporto que seja um grande hub que pretenda investir na liquefação de hidrogénio no local e no carregamento de aeronaves movidas a bateria elétrica, o consumo total de eletricidade no local para terminais, apoio em terra e outros usos poderia situar-se entre 1.250 e 2.450 gigawatts- horas por ano, o que representa cerca de cinco a dez vezes mais eletricidade do que o London Heathrow consome atualmente. Para satisfazer estas exigências, os aeroportos terão de tomar medidas para melhorar as ligações à rede, a infra-estrutura local de distribuição de energia e as suas próprias centrais eléctricas.

A propulsão alternativa exigirá duas novas cadeias de valor de infraestrutura. Um envolverá aviação movida a bateria elétrica e o outro será para aviação movida a hidrogênio. Estas cadeias de valor poderão incluir muitos novos parceiros que atualmente não fazem parte do ecossistema da aviação e coexistirão com a infraestrutura necessária para o combustível de aviação sustentável e o combustível convencional. O sector necessitará de novos procedimentos para aquisição, armazenamento, processamento e gestão de energia, bem como de meios para distribuir essa energia às aeronaves.

A maioria dos aeroportos tem espaço para infra-estruturas de liquefacção e armazenamento de hidrogénio, mas não há terreno suficiente para gerar a energia limpa necessária para alimentar as aeronaves através de baterias eléctricas e de hidrogénio. Embora os aeroportos tenham sido apontados como possíveis centros energéticos, a escala da procura de energia para propulsão alternativa tornará extremamente difícil realizar toda a produção de energia nos aeroportos. Por exemplo, se o Aeroporto Paris-Charles De Gaulle for utilizado como exemplo de um importante centro internacional, seriam necessários aproximadamente 5.800 hectares de painéis solares para gerar electricidade suficiente para satisfazer as suas necessidades no cenário prudente da Parceria Missão Possível. Isto excede em muito o tamanho do próprio aeroporto, que ocupa agora 3.300 hectares. Tendo em conta estes requisitos significativos de espaço, a maioria dos aeroportos dependerá provavelmente de parcerias com outros fornecedores de electricidade dentro dos seus ecossistemas regionais para os satisfazer.