Перспективы устойчивого развития авиакосмической отрасли

Язык труда и переводы:
УДК:
338
Дата публикации:
24 января 2022, 01:30
Категория:
Секция 08. Экономика космической деятельности
Авторы
Аннотация:
Выполнен анализ актуальных задач авиакосмической отрасли в рамках концепции устойчивого развития. Предложен комплекс подходов и технологий для снижения углеродных выбросов в окружающую среду на всех этапах цепочки создания стоимости, а также выделены области их потенциального применения. Рассмотрены барьеры в области устойчивого развития мировой авиакосмической отрасли, и возможные пути их решения.
Ключевые слова:
устойчивое развитие, декарбонизация, нулевые выбросы, цепочка создания стоимости
Основной текст труда

На сегодняшний день коммерческий сектор авиакосмической отрасли испытывает серьёзные трудности из-за COVID-19 — пандемия привела к резкому снижению спроса на авиасообщения. Международная ассоциация воздушного транспорта (IATA) объявила о результатах глобального пассажиропотока за 2020 г., показав, что спрос упал на 65,9 % по сравнению с 2019 г., что на сегодняшний день является самым резким спадом перевозок в истории авиации [1]. В 2021 спрос восстановился лишь на 18 %, достигнув 40 % от докризисного уровня 2019 г. [2]. Однако восстановление спроса является лишь краткосрочной проблемой. По прогнозам экспертов, спрос преодолеет допандемический уровень в течение следующих 30 лет [3], в то время как, доля глобальных выбросов от коммерческой авиации может увеличиться вплоть до 22 %, если не принять меры по снижению выбросов в окружающую среду. Приняв этот факт во внимание, IATA одобрила резолюцию для мировой авиатранспортной отрасли о достижении нулевых выбросов углерода к 2050 г. В настоящий момент прибыль отрасли подвергается все большему риску по мере роста осведомлённости о влиянии авиаперелетов на окружающую среду. Требования инвесторов стимулируют компании прилагать больше усилий для обеспечения высоких экологических, социальных и управленческих показателей (ESG), а у потребителей происходят изменения в предпочтениях и поведении — они выбирают альтернативный вид транспорта. Поэтому наукоемкие компании должны продемонстрировать целенаправленный подход к устойчивому развитию, придерживаться строгих этических стандартов и вести ответственный бизнес по всем своим направлениям.

Когда ставится вопрос о повышении устойчивого развития бизнеса, большинство наукоемких предприятий учитывают выбросы в окружающую среду на всех этапах цепочки создания стоимости, выделяя три основные категории выбросов. Выбросы 1-й категории подразумевают углерод, образующийся в ходе собственного, например, природный газ, используемый для питания оборудования компании. Выбросы 2-й категории включают углерод, косвенно производимый в процессе производства и эксплуатации, например, приобретение электроэнергии, произведенной третьими сторонами на основе ископаемого топлива [4]. К настоящему моменту авиакосмические компании уже добиваются существенных успехов в сокращении выбросов в 1-й и 2-й категориях. Для этого ими используется ряд стратегий — разработка наукоёмкой продукции с использованием передовых технологий, поиск экологически чистых альтернативных материалов в производственных процессах, сочетание интеллектуальных технологий и зеленой энергии для строительства заводов, оказывающих гораздо меньшее воздействие на окружающую среду, а также оптимизация доставки и распределения деталей за счет изменения цепочки поставок и рационализации торговых маршрутов для сокращения выбросов углерода.

Однако важно отметить, что выбросы 1-й и 2-й категорий в авиакосмической отрасли составляют лишь около 30 % от общего углеродного следа наукоёмких компаний. Остальные 70 % — это выбросы 3-й категории, которые образуются при эксплуатации авиакосмической продукции, поэтому их гораздо сложнее контролировать. Для снижения выбросов 3-й категории наукоёмким компаниям авиакосмической отрасли необходимо использовать следующий комплекс подходов и инновационных технологий, чтобы добиться максимально высоких результатов декарбонизации:

  • инновационная конструкция летательного аппарата: авиационным компаниям необходимо инвестировать в развитие передовых технологий, которые повысят топливную эффективность и уменьшат воздействие продукции на окружающую среду. Помимо разработки более экономичных двигателей, производителями в перспективе могут быть изобретены инновационные аэродинамические конструкции, усовершенствованные покрытия и более легкие композиционные материалы;
  • инновационные двигатели: двигатели с открытым ротором, состоящие из двух неуправляемых винтов, вращающихся в противоположных направлениях, приводимых в действие турбиной, могут обеспечивать уровни эффективности между реактивными двигателями и турбовинтовыми двигателями. Открытые роторы — это проверенная технология, которая может быть введена в эксплуатацию к 2030 году, что снизит выбросы CO2 примерно на 20 % по сравнению с двигателями существующих конструкций. Данные технологии в настоящий момент находятся лишь на стадии разработки и с высокой степенью вероятности потребуют значительного изменения конструкции самолетов. Сотрудничество с автомобильной промышленностью по вопросам плотности аккумуляторных батарей и хранения водорода, а также со специалистами по судоходству для разработки силовых агрегатов, работающих на водороде, потенциально может помочь ускорить прогресс;
  • устойчивое авиационное топливо (SAF): передовое горючее для реактивных авиационных двигателей, является альтернативой ископаемому топливу. SAF сертифицировано как экологически безопасное, его производят из устойчивых источников, от растительного масла до лесных отходов и водорослей. Его применение позволяет снизить выбросы CO2 до 80 % по сравнению с обычным авиационным топливом [5]. Единственный недостаток — пока не будет достигнут эффект масштаба производства, эти виды топлива будут значительно дороже обычного топлива. В этом случае, налоговые льготы для производителей SAF, финансовая поддержка авиакомпаний, переходящих на SAF, и национальные предписания смешивать SAF с традиционными видами топлива в перспективе помогут увеличить потребление и снизить выбросы углерода;
  • эффективное управление воздушным движением: модернизация управления воздушным пространством для установления более эффективных траекторий полета (прямые маршруты означают меньшее потребление энергии) остается ключевым решением для снижения энергопотребления и выбросов. Активное взаимодействие отрасли с регулирующими органами позволит уменьшить фрагментацию воздушного пространства, что еще больше повысит эффективность траекторий;
  • создание вспомогательной инфраструктуры и управление ею: для внедрения инноваций в виде новых силовых установок и SAF, необходимо разработать соответствующую глобальную сеть инфраструктуры, которая будет снабжать электричеством, необходимым для подзарядки электрических самолетов, водородом, необходимым для приведения в движение самолетов, и SAF в качестве замещающего топлива в как можно большем количестве аэропортов.

Несмотря на то что потенциальные способы сокращения углеродных выбросов для авиакосмической отрасли уже найдены, открытым вопросом остаётся поиск источников финансирования для внедрения перечисленных подходов и инновационных технологий. Аудиторская и консалтинговая фирма Deloitte оценивает, что затраты на переход только на электрические и водородные двигатели к 2050 году могут составить 125 миллиардов долларов США [4]. Безусловно, финансирование сыграет ключевую роль в ускорении перехода к авиационным технологиям с нулевым уровнем выбросов. Авиационные и аэрокосмические компании будут сотрудничать с государственным сектором, чтобы стимулировать исследовательскую и инновационную деятельность, а также привлекать финансирование для разработки прорывных технологий. Наличие четкой дорожной карты и продуманной стратегии позволит наукоёмким компаниям привлечь необходимые им фонды прямых инвестиций.

Таким образом, для достижения нулевых выбросов к 2050 году авиакосмической отрасли нужен комплексный подход по снижению негативных воздействий на климат. В частности, наукоёмким предприятиям необходимо сосредоточиться сразу на всех этапах цепочки создания стоимости — снижении  вредных выбросов при производстве, разработке инновационных авиакосмических технологий и поиску возможных альтернатив авиационному топливу, использование которых позволит снизить выбросы углерода, таких как экологически чистое авиационное топливо (SAF) и электрификация самолетов. Если не будет совершено никаких действий, компании могут столкнуться с ограничениями, влияющими на доходы и количество рабочих мест. Компаниям отрасли необходимо плотно сотрудничать с правительствами и инвесторами, существующими игроками отрасли и стартапами, чтобы обеспечить приток инвестиций, которые помогут вывести инновационные технологии на рынок и создать необходимую нормативную базу и инфраструктуру.

Литература
  1. 2020 Worst Year in History for Air Travel Demand // The International Air Transport Association (IATA). Available at: https://www.iata.org/en/pressroom/pr/2021-02-03-02/#:~:text=International%20passenger%20demand%20in%202020,down%2048.8%25%20compared%20to%202019 (accessed December 28, 2021).
  2. Economic Performance of the Airline Industry // The International Air Transport Association (IATA). Available at: https://www.iata.org/en/iata-repository/publications/economic-reports/airline-industry-economic-performance---october-2021---report/ (accessed December 28, 2021).
  3. Decarbonising Aviation: Cleared for Take-off // Shell. Available at: shell.com/energy-and-innovation/the-energy-future/decarbonising-avia-tion.html?utm_source=&utm_medium=Deloitte&utm_content=Deloitte_web_link_001_&utm_campaign=decarbonisingaviation__sep-dec_2021 (accessed December 28, 2021).
  4. Decarbonizing aerospace: A road map for the industry’s lower-emissions future // Deloitte. Available at: https://www2.deloitte.com/us/en/insights/industry/aerospace-defense/decarbonizing-aerospace.html (accessed December 28, 2021).
  5. Chiaramonti D. Sustainable Aviation Fuels: the challenge of decarbonization // Energy Procedia. 2019. Vol. 158. Pp. 1202–1207. DOI: 10.1016/j.egypro.2019.01.308
Ваш браузер устарел и не обеспечивает полноценную и безопасную работу с сайтом.
Установите актуальную версию вашего браузера или одну из современных альтернатив.