ボーイング、エアバス、その他の航空機メーカーが空の旅をクリーンにするために取り組んでいること

スウェーデンでは、これをフライグスカム、またはフライング・恥と呼びます。週末にスペインに向かうときに、自分が地球の破壊に加担しているという罪悪感のことです。

国連の国際民間航空機関は、航空機による排出量が2050年までに2015年のレベルから3倍になる可能性があると予測しており、一部の国では鉄道が代替手段として有効な短距離飛行を禁止するなどの措置を講じている。

現在、航空業界は脱炭素化するか、成長に対するさらなる制限に直面するかの刻一刻と迫っています。 それは、電気やクリーンな燃料で動く飛行機を開発することを意味します。

航空からの二酸化炭素排出をなくすことは、特に不屈の物理法則をはじめ、技術的、経済的なハードルを伴います。

80トンのエアバスA320ジャンボジェット機を離陸させるには、膨大なエネルギーが必要です。典型的な航空機には約20,000リットルの灯油が積まれており、これは平均的な自動車が1年間に使用する燃料のほぼ10倍です。

長距離移動はさらに大気汚染が深刻です。ボーイング 747 ジャンボジェット機でフランクフルトからニューヨークまで飛行すると、ドイツの 440 軒の家庭を 1 年間暖房するのとほぼ同じ量の二酸化炭素が排出されます (乗客 1 人あたり約 2,000 キログラム)。

新興企業は小型飛行機を空に持ち上げるためのバッテリーの開発に取り組んでいるが、長距離ジェット機の燃焼推進に代わる実行可能な代替手段は今のところない。

世界最大の航空機メーカーであるエアバスは、水素燃料飛行機がゼロエミッション飛行の解決策になる可能性があると賭けている。 来年10年半ばまでに商用モデルを完成させる予定だという。

同社は史上初のA380スーパージャンボを実証機に改造しており、2026年から機体に搭載された水素燃焼エンジンの飛行試験を行う予定だ。

米国のライバルであるボーイング社は、無操縦軍用無人機「ScanEagle3」で水素燃料電池をテストしている。 しかし同社は、水素を燃料とする航空機が現実的に実現されるのは今世紀後半になってからだとしている。

空港の地上には、燃料の幅広い使用をサポートするインフラもありません。 水素も冷却する必要があり、可燃性です。

新しい航空機の認証スケジュールは一般的に長いものであり、また、水素を貯蔵し、離着陸に必要なエネルギーを生成する方法など、水素を活用した進歩がまだ必要であるため、航空会社や航空宇宙会社は、要求を満たすための暫定的なソリューションを必要としています。 2050年までに炭素排出を実質ゼロにするという公約。

持続可能な航空燃料 (SAF) は、化石燃料由来の灯油の代替品を指す総称であり、ゼロエミッション航空機への橋渡しとして登場しました。

1 種類は、廃食用油、動物性脂肪、都市廃棄物、森林残材などの生物学的成分に由来します。 もう 1 つは、電気を使って水を酸素と水素に分解し、その水素を大気中から抽出した炭素と結合させて作られる合成燃料です。

灯油と同様に、SAF は二酸化炭素やその他の汚染物質を大気中に排出します。 排出量の削減は、燃やされる物質が何千年も隔離されていた化石燃料の抽出から得られたものではないという事実に由来します。

ネットゼロを目指す欧州連合は、2025年からすべての航空機燃料にSAFを2％含有させ、2063年までに63％に引き上げることを望んでいる。今のところ、世界の年間生産量は、世界の航空機の数日間にかろうじて燃料を供給できる程度だ。

フィンランドの Neste Oyj などのサプライヤーは、需要の増加に応じて SAF の生産を増やすことを約束しています。 現在、SAFの製造には廃食用油と動物性脂肪廃棄物を使用しているが、都市固形廃棄物を含む他の資源を検討している。

合成 SAF の燃焼では、その製造に使用されたのと同じ量の二酸化炭素が排出されるため、正味ゼロとみなされます。これは、その使用によって新たな炭素排出が発生しないことを意味します。

ルフトハンザはSAFの価格が通常のジェット燃料の3～4倍であると推定しており、業界幹部らは代替燃料を初期段階で乗り越えるためには補助金が必要だと述べている。

それらは存在しますが、小さいです。 スウェーデンの新興企業ハート・エアロスペース社は、30人乗りで完全電気でゼロエミッションの航続距離200キロメートル（124マイル）を備えたES-30と呼ばれる電気飛行機を開発している。

同社によれば、ES-30は2028年に就航する予定だという。一方、ロサンゼルスに本拠を置くAmpaireは、11人乗りのセスナ・グランド・キャラバンを、従来の内燃機関と電気モーターの両方を備えたハイブリッド・モデルに改造した。

アンペールによると、同機は２０２１年に就航し、燃料消費量と温室効果ガス排出量を５０％削減できるという。 コンサルタント会社ローランド・ベルガーによれば、世界中で約 100 種類の異なる電動航空プログラムが開発中だという。

大きな問題は、電力を供給するために必要なバッテリーのサイズと重量です。 現在のリチウムイオン電池は、同体積の液体ジェット燃料のエネルギーのほんの一部しか貯蔵しません。 そのため、大型飛行機や長距離飛行機にとっては非効率すぎます。

また、液体燃料とは異なり、飛行が進んでも重量が減少することはありません。 ハイブリッド技術は、従来型エンジンと電気エンジンの両方を使用することでこの問題を軽減します。 それらが作業負荷を分担するか、従来のエンジンがバッテリーを充電します。 どちらの場合も、排出量は少なくなり、バッテリーも大幅に小型化できます。

一部のハイブリッド設計では、短いが汚染の激しい離着陸に電力を供給するために電気エンジンが使用されますが、巡航高度では、飛行中に燃料効率が高くなるように設計された従来のジェットエンジンによって推進力が提供されます。

場合によります。 自動車と同様、ハイブリッド電気飛行機の二酸化炭素排出量は、電力の使用量と電力源によって異なります。

ジェット燃料を燃やして空中でバッテリーを充電する飛行機は、排出量をあまり削減しません。 しかし、全電気設計と、再生可能エネルギー源からの電力を使用して離陸前に充電される「パラレル」ハイブリッドは、水素燃料飛行機と同様に、大きな違いを生む可能性がある。

それでも、認証までの長いスケジュールと航空機の長いライフサイクルを考慮すると、今後数十年間の潜在的な汚染削減の総量は限られているでしょう。

小型電動空飛ぶタクシーが最初に離陸する準備ができています。 中国のEHang Air Mobility Groupは、緊急対応要員、エアタクシーサービス、観光航空会社からの強い需要を見込んで、30万ドルの電動垂直離着陸（eVTOL）航空機を開発している。

ダイムラーの支援を受けるドイツのボロコプター社は、2019年に公共試験飛行のためにシンガポールに「ボロポート」を開設し、早ければ2024年にも商業サービスを開始する予定である。この機会を狙っている他の新興企業には、米国に本拠を置くズナム・エアロ、マグニクス・テクノロジーズなどが含まれる。そして英国の垂直航空宇宙。

イスラエルの新興企業エヴィエーション・エアクラフトは、昨年9月に9人乗り電動飛行機の初の試験飛行を実施した。 ジェットエンジンのトップメーカー、サフラン社の最高技術責任者ステファン・クエイユ氏によると、10人から20人の乗客を運ぶ小型のハイブリッド電気飛行機が今後10年半ばまでに登場し、2030年頃には40人もの乗客を乗せる大型の地域航空機が登場する可能性があるという。

ブルームバーグ