世界の航空業界は、毎年10億トンを超える炭素を排出しています。
しかし、開発中のエンジニアリングプロジェクトは、ゼロカーボン飛行への道筋を示しています。
ここでは、航空旅行を環境面で安全なものにする可能性を持つ3つのコンセプトを紹介します。
航空業界は、世界のCO2排出量の約2%を占めています。これは、毎年10億トンを超える炭素が大気中に追加されていることを意味します。そのため、航空機向けの化石燃料に代わる燃料を見つけるための競争が始まっています。
近年、新型で燃費効率の高いエンジンにより、燃料消費と有害排出物の削減が進んでいます。しかし、COVID-19パンデミックの影響にもかかわらず、世界の旅客および貨物の航空輸送量は2040年まで年率4%で増加する見込みです。
航空業界の提唱団体であるATAGによると、新世代の航空機が登場するたびに燃費効率は最大20%向上しています。問題は、空を飛ぶ航空機の数が増加していることです。世界の商用旅客機の機材数は、2019年の約26,000機弱から2040年までに約50,000機近くに増加すると予想されています。
では、飛行をより持続可能なものにするために、どのような対策が可能でしょうか。
1. バイオ燃料
過去10年間に世界の主要航空会社の便を利用したことがあれば、搭乗した機体の一部はバイオ燃料で動いていた可能性があります。定期的に使用されているわけではありませんが、世界中の航空会社が、これらの燃料を用いた定期便での大規模な試験飛行を実施してきました。
持続可能な航空燃料の原料には、サトウキビなどの植物資源や使用済みの食用油が含まれます。再生可能であるだけでなく、バイオ燃料は従来のジェット燃料と混合した場合でも温室効果ガスの排出量が少なくなります。
また、世界各国で規制も変化しています。2022年から、フランスは同国から出発するすべての便に、少なくとも1%の持続可能な航空燃料の使用を義務付ける予定です。欧州連合（EU）の規則によれば、欧州の空港から出発するすべての便は、2025年までに少なくとも2%の持続可能な燃料を使用する必要があり、2050年には63%まで引き上げられます。
航空会社にとっての課題は、バイオ燃料は従来のジェット燃料の4倍のコストがかかることです。専門家は、生産量が増えれば価格は下がると述べています。一方、EUは「タンカリング」、つまりEU域外で航空機に燃料を満タンにし、欧州の空港でのバイオ燃料購入を避ける行為を禁止しています。
航空業界がネットゼロ目標を達成できるよう、世界経済フォーラムはどのような取り組みを行っていますか？
2. 水素
水素燃料電池は、すでに世界の多くの都市でバスの動力源として使われています。しかし、この最も不安定な気体が、ゼロカーボン飛行の解決策となり得るのでしょうか。英国の設計チームはそう考えており、2,000万ドルの政府基金の一部を獲得しました。その設計を開発するためです。
航空宇宙技術研究所のFlyZeroは、最大280人の乗客を運ぶことができ、座席数はボーイング787ドリームライナーやエアバスA330に近い規模です。後部胴体の特殊タンクに摂氏マイナス250度で貯蔵された液体水素を使用することで、ロンドンからサンフランシスコまで無着陸で飛行できるとされています。
また、開発中なのは水素動力のジェット機だけではありません。エアバスは、Zero-eコンセプトを発表しました。これは、水素燃料電池を用いて電力を生成する電動エンジン式プロペラ旅客機を含む、ゼロカーボンの水素動力旅客機のシリーズです。
「水素は安全ではないという誤解が、今もなお一般に根強くあります」とエアバスのゼロエミッション航空機担当副社長、グレン・ルウェリンは述べています。。
「多くの人があまり認識していないのは、今日のケロシン燃料機の設計と運用において、広範な安全対策が考慮されているという点です。これらの対策が厳格に適用されているため、航空業界は優れた安全性の実績を有しています。」
3. 電気
最近、バッテリー駆動の航空機がニュージーランドの北島と南島を隔てるクック海峡を横断飛行したことは、電動航空にとって大きな前進でした。しかしPipistrel社の機体は2人乗りの訓練機です。バッテリー駆動の旅客機が実現する日は来るのでしょうか。
電力は、将来の環境目標を達成するうえで不可欠ですと、より環境負荷の低い世界の交通手段に関する研究は示唆しています。電動航空機は数十年前から存在していましたが、専門家は、大型の商用電動機を実現するには、バッテリー技術が重量と容量の両面でかなりの進歩を遂げる必要があるという点で一致しています。
しかし、より小型の電動旅客機はすでに飛行しており、近い将来、有償運航の認証を取得する可能性があります。大型機の航空プロジェクトでも、大きな開発が進んでいます。
たとえば、全電動の9座席機であるセスナ・グランドキャラバン208Bは、昨年、これまでに空を飛んだ中で最大のバッテリー駆動航空機となりました。Magnixは、この電動セスナに搭載されるエンジンを供給している企業ですが、最近、旅客機用の電動エンジンを開発するためのNASAとの契約を獲得しました。この5年間のプロジェクトには、実物大の機体による飛行試験が含まれています。今後の展開にご注目ください。
