Il settore dell’aviazione è uno dei pilastri del mondo moderno, in quanto abilitatore chiave di commercio internazionale, turismo e della connessione tra culture diverse. Tuttavia, il suo impatto ambientale è significativo e pertanto è sempre più al centro dell’attenzione delle istituzioni internazionali, delle organizzazioni ambientali e del pubblico. Le emissioni di CO2 generate dagli aerei, unite ad altri inquinanti come il monossido di carbonio (CO), il biossido di zolfo (SO2) e gli ossidi di azoto (NOx) contribuiscono al cambiamento climatico, al riscaldamento globale e all’acidificazione degli oceani.
Il calo del traffico aereo avvenuto durante la pandemia e protrattosi fino al 2023 dovrebbe essere pienamente recuperato nel 2024. Infatti, al netto della diminuzione negli anni del Covid, è destinato ad aumentare con la crescita della popolazione mondiale e l’espansione economica, soprattutto nei paesi emergenti. Secondo alcune stime, entro il 2050, le emissioni del settore potrebbero triplicare rispetto ai livelli attuali se non vengono adottate misure efficaci.
EMISSIONI E IMPATTO AMBIENTALE
Secondo l’International Air Transport Association (IATA), il settore dell’aviazione è responsabile di una porzione che si aggira fra il 2 e il 3% delle emissioni globali di CO2 legate ai combustibili fossili. Sebbene possa sembrare una percentuale ridotta, l’impatto sul riscaldamento globale è amplificato dalle altitudini a cui volano gli aerei, dove gli effetti delle emissioni sono maggiori: oltre alla CO2, gli aerei rilasciano nell’atmosfera scie di condensazione (contrails) e particolato che contribuiscono alla formazione di nubi, alterando il bilancio radiativo della Terra. Infatti, sebbene il trasporto aereo rappresenti circa il 2,5% delle emissioni globali di CO2, il suo contributo complessivo al cambiamento climatico è più elevato, secondo David Lee et al. (2020) intorno al 3,5%[1] .
INNOVAZIONI TECNOLOGICHE PER LA SOSTENIBILITÀ
Invertire la tendenza sarà difficile in quanto, sebbene l’industria abbia compiuto rilevanti miglioramenti nell’efficientamento degli aeromobili permettendo di consumare meno carburante per passeggero (e per chilometro), il carburante utilizzato non ha subito alcuna modifica nel corso del tempo mantenendo dunque invariata la CO2 emessa per MJ di energia prodotta. Nel complesso, vi sono diverse innovazioni tecnologiche per migliorare l’efficienza energetica e ridurre le emissioni associate a voli domestici e internazionali:
- Aeromobili più efficienti
L’industria aeronautica ha già fatto passi avanti nella progettazione di aeromobili più efficienti. I materiali leggeri come il carbonio e le leghe di titanio stanno sostituendo l’alluminio nei moderni aerei, riducendo il peso e di conseguenza i consumi. I miglioramenti nella progettazione aerodinamica, come le winglets (alette poste sulle estremità delle ali) che riducono la resistenza aerodinamica, contribuiscono anch’essi e l’introduzione di motori come quelli a turboventola di nuova generazione ha permesso una significativa riduzione delle emissioni di CO2 per passeggero.
- Carburanti alternativi
I biocarburanti per l’aviazione rappresentano una delle soluzioni più promettenti per ridurre le emissioni. I carburanti sostenibili per l’aviazione, sustainable aviation fuels (SAF), possono essere prodotti da diverse fonti, tra cui oli vegetali, grassi animali e rifiuti organici. Questi carburanti possono ridurre le emissioni di CO2 fino all’80% lungo tutto il ciclo di vita rispetto ai carburanti fossili tradizionali. Diverse compagnie aeree hanno già iniziato a sperimentare voli alimentati parzialmente con SAF, ma attualmente coprono solo lo 0,1% della domanda di carburanti per l’aviazione[2].
Un altro fronte di innovazione è rappresentato dai carburanti sintetici, prodotti a partire dall’anidride carbonica catturata e dall’idrogeno ottenuto attraverso elettrolisi. Sebbene la produzione sia ancora costosa e limitata, la loro diffusione potrebbe avere un impatto significativo sul settore.
- Elettrificazione e propulsione ibrida
Le tecnologie elettriche e ibride stanno rivoluzionando diversi settori e l’aviazione non fa eccezione. Gli aeromobili elettrici a corto raggio sono già in fase di sviluppo, con aziende che stanno testando prototipi di aerei elettrici per voli regionali. Sebbene attualmente le batterie abbiano una capacità energetica limitata rispetto al carburante fossile, le ricerche in corso sui materiali per batterie avanzate (come le batterie a stato solido) potrebbero migliorare significativamente l’autonomia e l’efficienza degli aerei elettrici.
La propulsione ibrida, che combina motori a combustione interna con motori elettrici, rappresenta un’altra strada per ridurre le emissioni, soprattutto nei voli a medio raggio. Questi sistemi ibridi permettono di ridurre il consumo di carburante durante le fasi di decollo e atterraggio, quando gli aerei consumano maggiormente.
- Ottimizzazione delle rotte e gestione del traffico aereo
Un’altra area in cui si stanno facendo progressi significativi è l’ottimizzazione delle rotte aeree. Il controllo del traffico può contribuire a ridurre il consumo di carburante attraverso la pianificazione di rotte più dirette e meno congestionate. Sistemi avanzati di gestione del traffico, come il programma SESAR (Single European Sky ATM Research), mirano a migliorare l’efficienza complessiva dello spazio aereo europeo, diminuendo i ritardi, ottimizzando le rotte e minimizzando le emissioni.
PROSPETTIVE FUTURE
Il settore dell’aviazione si trova a un bivio: da un lato, la necessità di garantire una crescita economica e la connettività globale; dall’altro, l’imperativo di ridurre l’impatto ambientale. La decarbonizzazione completa dell’aviazione richiederà sforzi concertati da parte dei governi, dell’industria e degli organismi internazionali. Obiettivi ambiziosi, come il raggiungimento delle emissioni zero nette entro il 2050, richiederanno investimenti massicci in ricerca e sviluppo, ma anche l’adozione di politiche più rigide per incentivare l’uso di tecnologie sostenibili.
Le tecnologie come gli aerei elettrici e ibridi, i carburanti sostenibili e l’ottimizzazione delle rotte sono passi nella giusta direzione, ma la loro adozione su vasta scala potrebbe richiedere decenni. Nel frattempo, il miglioramento dell’efficienza degli aerei esistenti e l’incremento dell’uso di SAF possono rappresentare soluzioni a breve e medio termine per ridurre le emissioni del settore.
[1] Ritchie (2024) :“Oltre a emettere CO2 dalla combustione del carburante, gli aerei influenzano anche la concentrazione di altri gas e inquinanti atmosferici. Generano un aumento a breve termine ma una diminuzione a lungo termine dell’ozono e del metano, nonché un aumento delle emissioni di vapore acqueo, fuliggine, aerosol di zolfo e scie d’acqua. Alcuni di questi impatti provocano un riscaldamento, mentre altri provocano un raffreddamento. Nel complesso, però, l’effetto di riscaldamento è più forte. David Lee et al. (2020) hanno quantificato l’effetto complessivo dell’aviazione sul riscaldamento globale includendo tutti questi impatti. Per farlo, hanno calcolato il cosiddetto “forcing radiativo”. Il forcing radiativo misura la differenza tra l’energia in entrata e quella irradiata nello spazio. Se l’energia assorbita è maggiore di quella irradiata, l’atmosfera si riscalda. Tenendo conto di tutti questi effetti, gli autori stimano che l’aviazione abbia contribuito a circa il 3,5% del forcing radiativo effettivo fino ad oggi. Un altro studio stima che sia responsabile del 4% dell’aumento della temperatura globale dall’epoca preindustriale.”.
[2] Fonte: IEA
