La partnership tra NREL e Joby Aviation mette in luce i servizi di volo Green Ride-Hailing

La ricerca NREL ha aiutato Joby Aviation a documentare in modo proattivo i propri sforzi di sostenibilità per una maggiore trasparenza, migliori servizi e per aumentare il proprio vantaggio competitivo.

Quando Joby Aviation ha voluto capire l’impatto ambientale del suo futuro servizio di ride-hailing aereo completamente elettrico, il National Renewable Energy Laboratory (NREL) ha contribuito a fornire una visione tecnologica a volo d’uccello.

Conoscere il potenziale effetto di portare tali servizi nei cieli è importante per molte ragioni – mi viene in mente la logistica – ma imparare come il ride-hailing aereo potrebbe fondersi con gli sforzi nazionali di decarbonizzazione è fondamentale per i ricercatori NREL.

Il settore dei trasporti rappresenta attualmente circa il 29% delle emissioni totali di gas serra degli Stati Uniti, rendendolo uno dei maggiori obiettivi per ridurre l’impronta di carbonio. Inoltre, l’aviazione commerciale provoca l’11% delle emissioni complessive di gas serra del settore dei trasporti, e il suo impatto sul clima globale è considerato ancora maggiore a causa degli effetti cumulativi di intrappolamento del calore di scie di condensazione, ossidi di azoto, vapore acqueo, gas aerosol solfati, fuliggine e altri gas. aerosol.

Consapevole degli anni di ricerca sull’aviazione sostenibile del NREL, Joby Aviation ha contattato il Center for Integrated Mobility Sciences (CIMS) per chiedere aiuto. L’azienda ha inoltre cercato le capacità e le competenze di NREL nell’analisi del ciclo di vita (LCA).

“NREL ha una lunga storia di leadership nel settore LCA nel settore energetico”, ha affermato Claire Boland, responsabile della sostenibilità presso Joby Aviation. “Avere una terza parte che facilita la nostra LCA è stato prezioso per entrambe le parti, poiché Joby può incorporare questo pensiero nel nostro sviluppo strategico e garantire che sia in linea con gli standard della letteratura scientifica, mentre NREL ha imparato di più sull’impatto che le tecnologie aeronautiche emergenti possono avere sulla riduzione delle emissioni .”

Eric Tan, ingegnere ricercatore senior NREL e analista di sostenibilità, e Raffaele Russo di Joby Aviation hanno collaborato per guidare lo studio di ricerca LCA. I risultati della loro partnership sono stati recentemente pubblicati come capitolo nel libro Sustainability Engineering, “All-electric Vertical Take-off and Landing Aircraft (eVTOL) for Sustainable Urban Travel”.

La partnership NREL rivela come gli sforzi di sostenibilità di Joby Aviation potrebbero aiutare a mitigare la crisi climatica globale in futuro. Il caso di studio funge da modello per condurre una LCA per l’industria aeronautica eVTOL. Fornisce inoltre una guida per sostenere lo sviluppo di pratiche di produzione eco-consapevoli e per acquisire una migliore comprensione dell’impronta climatica operativa. Lo studio esamina i suoi processi produttivi, il modo in cui trasporta i passeggeri tra i luoghi urbani, ogni aspetto della sua catena di fornitura e persino cosa succede all’aereo dopo che è stato ritirato.

“Qualsiasi servizio ha un impatto sull’ambiente, non solo in termini di emissioni di gas serra o di impronta di carbonio, ma anche di consumo di acqua ed energia”, ha affermato Tan. “Bisogna identificare il punto caldo della catena di fornitura. Devi trovare ciò che contribuisce maggiormente all’impronta di carbonio di questo servizio. Quindi, ricercatori e decisori potranno progettare una versione migliore e più efficiente per trovare modi per ridurre l’impronta di carbonio complessiva”.

Verso un volo passeggeri a zero emissioni di carbonio

Una vista dall’alto di un aereo elettrico., I servizi di ride-hailing stanno prendendo il volo, mentre aziende come Joby Aviation sviluppano nuove opzioni completamente elettriche. Le industrie si rivolgono sempre più al NREL per avere indicazioni dettagliate su come il servizio potrebbe avere un impatto sull’ambiente. Foto di Joby Aviation

Come il ride-hailing per l’aria, Joby Aviation sta sviluppando un servizio passeggeri commerciale eVTOL. Con un’app per smartphone, le persone potrebbero prenotare un passaggio ed essere trasportate da una località a una destinazione vicina, magari dall’aeroporto a un hotel in centro. È progettato per supportare voli tra 5 e 50 miglia attraverso città congestionate come New York, Los Angeles e Londra.

Mentre l’aviazione passa dal carburante per aerei a base di petrolio a vettori energetici più verdi, come i carburanti per l’aviazione sostenibili a basse emissioni di carbonio, l’idrogeno e l’elettricità immagazzinata nelle batterie, esiste il potenziale per profonde riduzioni delle emissioni di gas serra nel ciclo di vita, fondamentali per decarbonizzare il volo. mezzo secolo.

Joby Aviation ha riferito che l’obiettivo dei suoi aerei è quello di aiutare a soddisfare sia le esigenze di mobilità urbana che di sostenere la transizione dell’industria aeronautica verso un volo a impatto climatico zero.

A luglio, mentre il suo servizio si avvicina al lancio commerciale, l’azienda ha pubblicato il suo primo rapporto ambientale, sociale e di governance. Sono inclusi i dettagli contabili complessivi dell’impronta di carbonio aziendale, oltre ai risultati del primo LCA completo di NREL sia della produzione che delle operazioni per il settore eVTOL.

I ricercatori NREL hanno aiutato l’azienda a quantificare l’intensità di carbonio del ciclo di vita del suo aereo eVTOL, dall’estrazione delle materie prime fino al funzionamento, e a identificare opportunità per ridurre le emissioni di gas serra nella produzione dei materiali, nella produzione e nelle operazioni dell’aereo.

Lo studio ha inoltre incoraggiato Joby Aviation a rivisitare l’analisi LCA del servizio eVTOL ogni 18-24 mesi non appena vengono rese disponibili nuove informazioni. I metodi alla base dell’LCA sono modelli per riportare l’impronta di carbonio del volo in funzione della produzione di aeromobili, della produzione di carburante o energia, del funzionamento dei veicoli e altro ancora.

Anche NREL ne ha tratto beneficio, poiché Joby ha collaborato anche con i ricercatori per sviluppare una guida preliminare per il settore eVTOL sulla conduzione di uno studio eVTOL LCA, in particolare su come definire il problema, ottenere le giuste informazioni dagli ingegneri all’interno e all’esterno delle proprie organizzazioni e quali aree considerare concentrarsi su.

“La ricerca LCA è una parte fondamentale della sostenibilità del nostro pianeta, della nostra umanità. La valutazione dell’impronta di carbonio del ciclo di vita è essenzialmente indispensabile per mitigare il cambiamento climatico”, ha affermato Tan. “Il nascente settore eVTOL offre un’ottima opportunità per LCA di supportare lo sviluppo della tecnologia in una direzione che avvantaggia il trasporto sostenibile. Gli studi LCA possono offrire una conoscenza quantitativa dell’impatto delle scelte di progettazione degli aeromobili eVTOL sugli impatti ambientali, comprese le emissioni di gas serra del ciclo di vita che contribuiscono al riscaldamento globale e al cambiamento climatico”.

5 maggio 2023 – Il trio di ricerca formato da (a sinistra) Michael Talmadge, Eric Tan e Abhijit Dutta è specializzato nella modellizzazione del processo per la conversione termocatalitica della biomassa, come sottoteam del Laboratorio nazionale per le energie rinnovabili (NREL) per l’economia, la sostenibilità e la sostenibilità. Gruppo Analisi di mercato (ESMA). (Foto di Bryan Bechtold/NREL)

LCA trasparenti e responsabili sono fondamentali per il futuro dell’aviazione sostenibile

Con così tante aziende che dichiarano prodotti sostenibili, le LCA aiutano a quantificare tali dichiarazioni fornendo un’analisi sistematica degli impatti ambientali di un processo, sistema o servizio durante il suo intero ciclo di vita.

Tan ha affermato che l’LCA per Joby aiuta a supportare pratiche di produzione sostenibili per gli eVTOL, fornisce una migliore comprensione della loro impronta climatica e identifica opportunità di miglioramento. Lo studio fornisce anche esempi su come presentare un’affermazione ambientale e su come rendicontare e presentare i risultati dell’LCA a un pubblico più ampio.

Tuttavia, ha affermato, quantificare e misurare il progresso diventa più complesso man mano che vengono introdotte tecnologie più sostenibili. La blockchain può aiutare a collegare ogni parte di una LCA per tenere traccia dell’inventario, il che è utile per comprendere il Joby eVTOL e altri studi sugli aeromobili sostenibili.

“Si può tornare all’inizio della catena di approvvigionamento. Puoi tracciare una parte da un posto e un’altra parte da un altro posto”, ha detto Tan. “Vuoi ridurre al minimo le incertezze, quindi devi essere estremamente trasparente e assicurarti di avere piena fiducia nella fonte dei dati che utilizzi per l’LCA. È bello avere la blockchain per tenere traccia di tutto questo.”

Blockchain è una tecnologia di contabilità digitale utilizzata per verificare e tracciare in modo indipendente le transazioni. Sebbene comunemente associata alle criptovalute e alla protezione degli acquisti online, la tecnologia può aiutare in altri ambiti. Se collegata alle rigorose metodologie LCA di NREL, la blockchain può aiutare le compagnie aeree a quantificare ed effettuare transazioni sugli impatti e i benefici dei carburanti e delle tecnologie sostenibili per l’aviazione.

Secondo Brett Oakleaf, responsabile della partnership strategica per l’Innovation, Partnering, and Outreach Group di NREL, un simile approccio potrebbe essere fondamentale per l’obiettivo di NREL di ridurre in modo permanente l’intensità di carbonio dei servizi di volo, migliorando allo stesso tempo sostanzialmente l’impronta di carbonio, la mobilità e la resilienza dei servizi di volo. l’intero ecosistema aeronautico.

“L’interesse e le esigenze di questo settore sono in rapido aumento”, ha affermato. “Sia l’LCA che l’analisi tecnico-economica aiutano le aziende a stabilire le priorità e a focalizzare i progetti in base ai costi e all’impatto ecologico”.

Ulteriori informazioni sugli NREL ricerca aeronautica sostenibile e come creare soluzioni mirate per superare i maggiori ostacoli alla decarbonizzazione dell’aviazione.

Di Ryan Horns, per gentile concessione di NREL