L'intervento del prof. Matteo Prussi del Politecnico di Torino sulla riduzione delle emissioni nell’aviazione civile internazionale

1. Riduzione delle emissioni
nell’aviazione civile
internazionale
“Riduzione delle emissioni nell’aviazione
civile internazionale”
Matteo Prussi, Politecnico di Torino
06 Ottobre 2022

2. In linea con questi dati, negli ultimi decenni, l'ambiente
l'impatto dell'aviazione è in crescita: la CO2eq globale degli aeromobili
le emissioni sono quasi raddoppiate da 88 a 156 Mt y−1 nel periodo
1990–2005 ed è aumentato di un ulteriore 5% tra il 2005 e il 2014.
L’impatto ambientale
dell’aviazione civile
internazionale
La 40° assemblea dell'ICAO, nel 2019, ha adottato la
risoluzione A40-18: Dichiarazione consolidata delle
politiche e delle pratiche dell'ICAO relative alla
protezione ambientale — Cambiamenti climatici.
Ha ribadito i due obiettivi ambiziosi per il settore
dell'aviazione internazionale:
• del 2% annuo di miglioramento
dell'efficienza del carburante fino al 2050
• di una crescita a emissioni zero dal 2020 in
poi, come stabilito alla 37a Assemblea nel
2010.
Negli ultimi decenni, l'impatto ambientale dell'aviazione è cresciuto in modo
significativo:
• le emissioni clima-alteranti sono quasi raddoppiate: da 88 a 156 Mt/y nel periodo
1990–2005 ed sono aumentate di un ulteriore 5% tra il 2005 e il 2014.

3. Come ottenere gli obiettivi
IATA. https://www.iata.org/en/programs/environment/flynetzero/

4. Trend tecnologici:
ICAO-LTAG
Long Term Aspirational Goal https://www.icao.int/environmental-
protection/Pages/LTAG.aspx

5. Il ruolo dei SAF
Sustainable
Aviation
Fuels
I combustibili alternativi sono ad oggi
identificati come un efficace
strumento di breve-medio termine
per la decarbonizzazione del settore
Per SAF si intende un combustibile alternativo prodotto da materie prime sostenibili, capace di
offrire un importante vantaggio in termini di gas serra, rispetto al combustibile tradizionale.

6. opportuno
Il ruolo dei SAF
Tutti questi pathway
produttivi hanno il
denominatore comune
di poter produrre –
indirizzando in modo
opportuno processo e
downstream treatment
- SAF, cioè combustibili
alternativi idonei all’uso
in aviazione.
Source: TU Delft

7. Il ruolo dei SAF
SAF approvati ASTM D7566
CODICE ASTM ACRONIMO E NOME MATERIE PRIME UTILIZZABILI LIMITI DI UTILIZZO
ASTM D7566
Annex A1 (A5)
Fischer-Tropsch (FT) hydroprocessed synthesized
paraffinic kerosene (SPK): 50% v/v
Residui forestali, biomasse lignocellulosiche, frazione non
riciclabile dei rifiuti solidi urbani.
50%v/v
ASTM D7566
Annex A2
Synthesized paraffinic kerosene from
hydroprocessed esters and fatty acids (HEFA)
Lipidi, oli vegetali, residui delle lavorazioni animali, etc. 50%v/v
ASTM D7566
Annex A3
Synthesized iso-paraffins (SIP) from hydroprocessed
fermented sugars.
Zuccheri e materie prime amidacee. 10%v/v
ASTM D7566
Annex A5
Alcohol-to-jet (ATJ) SPK Ethanolo o isobutanolo, o moelcole intermedie. 50%v/v
ASTM D7566
Annex A7
Hydroprocessed hydrocarbons, esters and fatty
acids SPK by
the Botryococcus braunii species of algae. 10%v/v
ASTM D7566
Annex A1
Co-processing in raffineria tradizionale.
fats, oils, and greases (FOG) or Fischer Tropsch biocrude
(unrefined hydrocarbon content coming from an FT reactor)
limited to 5% by volume in input
into the refinery

8. H2 ed elettricità
• Elettricità ed Idrogeno sono due importanti
vettori energetici per gli scenari futuri.
• Per il momento, limiti tecnologici ne
suggeriscono l’utilizzo futuro per voli di
corto raggio.
• Tecnologie ibride dovrebbero svilupparsi
nel corso del prossimo decennio, ma con
effetti importanti visibili solo dopo il 2035.

9. Gli e-fuels
• L’utilizzo di elettricità, CO2 ed idrogeno per la produzione di combustibili liquidi
(e-fuels o Power-to-Liquids) è invece una opzione molto interessante per il
breve-medio termine.
• Queste molecole possono
essere miscelate ed usate
nelle tecnologie esistenti.
• Ad oggi permangono costi
molto elevati, ma i vantaggi
potenziali stanno spingendo a
considerare questi
combustibili per gli scenari
futuri.

10. Il tema dei costi

11. Norme incentivanti per
fornitura di carburante
sostenibile per aerei
Per quanto riguarda le principali opzioni politico-normative per
intervenire sulla decarbonizzazione del settore, sono in esame le
implicazioni di:
• obblighi specifici per l’uso di combustibili alternativi;
• l’ipotesi di un contributo degli aeroporti e delle linee aeree per la
copertura del gap di costo
• la possibilità di intervenire con altre forme di compensazione delle
emissioni (offsetting) che i soggetti obbligati (linee aeree) potrebbero
adottare per il rispetto dei loro target.
Qualunque iniziativa deve tenere in considerazione il rischio di creare
distorsioni del mercato e gli impatti sulla competitività.

12. Metodologie per il
calcolo del GHG saving
CORSIA methodology for LCA GHG savings
Prussi, M., Lee, U., Wang, M., Malina, R., Valin, H., Taheripour, F., ... & Hileman, J.
I. (2021). CORSIA: The first internationally adopted approach to calculate life-cycle
GHG emissions for aviation fuels. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 150,
111398.

13. Processo di certificazione
Per essere considerato un CORSIA Eligible Fuel (CEF), si deve certificare che
la produzione è avvenuta nel rispetto dei criteri di sostenibilità definiti nello
schema CORSIA.
Per esempio, lo schema di certificazione ISCC CORSIA verifica:
• La sostenibilità dei feedstocks.
• I requisiti di tracciabilità e la catena di custodia.
• Il rispetto dei limiti sul GHG saving.

14. Lo scenario normativo
Europeo
Riferimenti principali individuati
 RED II in revisione
con moltiplicatori per aviazione
(proposta EP Sett. 2022 per
trilogo)
 Refuel EU Aviation
per definizione mandati (quasi
approvata)
 Revisione EU-ETS
lato aviazione
 CORSIA
Aviazione internazionale

15. ReFuel EU aviation
Reprinted from TheICCT, Sept 2022
• Come parte del pacchetto «Fit-for-55», la proposta di regolamentazione
ReFuelEU aviation ha lo scopo di stimolare l’introduzione di combustibili
alternative nel settore dell’aviazione civile europea.

16. ICAO CORSIA
• A livello Europeo, considerando un
target del 5% per l’aviazione, questo
corrisponde ad oggi a circa 3.0
Mtoe/a di biojet.
• Tale domanda rappresenterebbe
circa il 17.5% dell’attuale
consumo a livello Europeo.

17. Ruolo del Politecnico di Torino
Nel 2022 il MINISTERO DELLE INFRASTRUTTURE E DELLA
MOBILITA’ SOSTENIBILI e il POLITECNICO DI TORINO hanno siglato
un ACCORDO DI COLLABORAZIONE con l’obiettivo di definire una
roadmap nazionale per il raggiungimento degli obiettivi di
decarbonizzazione del settore aviazione, la sua integrazione nelle
iniziative Internazionali ed europee, e il monitoraggio dello stato
di avanzamento delle politiche di settore e della loro
implementazione.
POLITO è anche co-lead del Fuel Task Group ICAO/CORSIA e
rappresentate nazionale per ENAC sui tavoli Europei.

18. Impatto sul costo dei biglietti
Si stimano aumenti dei prezzi dei biglietti dell’1% al 2030, e di
circa l’8% entro il 2050 in quasi tutti gli scenari di policy per
l’introduzione di SAF.

19. Considerazioni finali
• A livello internazionale è chiara la necessità di intervenire rapidamente
per limitare l’impatto ambientale del settore.
• In Europea la nuova ReFuel EU cerca di fornire un orizzonte per
l’introduzione progressiva di SAF.
• L’EU-ETS offro un ulteriore strumento per la valorizzazione delle
iniziative volte alla decarbonizzazione del settore.
• A livello internazionale l’ICAO ha lanciato l’iniziativa CORSIA e lo studio
sul Long Term Aspirational Goal.
• Tutte queste sembrano identificare in modo univoco il ruolo centrale dei
combustibili alternativi.

20. Considerazioni finali
• A livello nazionale la problematica della disponibilità di feedstock è
particolarmente rilevante, poiché nel nostro paese la disponibilità di materie
prime per il settore del traporto aereo dipende in massima parte
dall’importazione.
• Per le materie prime, è cruciale definire dei criteri di sostenibilità che
permettano di ottenere reali benefici ambientali, dall’utilizzo dei combustibili
alternativi. A livello Europeo la REDII offre uno strumento già operativo sia in
termini di definizione dei criteri che della loro verifica, attraverso gli schemi di
certificazione già approvati. Anche l’iniziativa CORSIA definisce dei criteri
minimi di sostenibilità, ma di ambizioni inferiori a quelle europee.
• A conclusione è opportuno sottolineare che la transizione all’uso massivo dei
SAF, la quale richiede investimenti significativi, avverrà solo nel contesto di un
quadro normativo fornisca un insieme di regole organico e certo in una
prospettiva di lungo termine.

21. Riduzione delle emissioni
nell’aviazione civile
internazionale
“Riduzione delle emissioni nell’aviazione
civile internazionale”
Matteo Prussi, Politecnico di Torino
06 Ottobre 2022