Po latach kryzysu, który wywołała pandemia COVID-19, przemysł lotniczy wraca na globalną ścieżkę wzrostu. Dane pokazują: w 2024 roku według prognoz IATA liczba pasażerów osiągnie 4,96 miliarda osób, niemal całkowicie powracając do poziomu z 2019 roku. Jednocześnie, zyski linii lotniczych mają sięgnąć 30,5 miliarda dolarów, co stanowi silny sygnał o odbudowie kondycji sektora. Oznacza to jedno – lotnictwo nie tylko przetrwało, ale znów zyskuje na znaczeniu jako motor globalnej mobilności, handlu oraz innowacji.

W tej niezwykle dynamicznej rzeczywistości, osoby związane z przemysłem – szczególnie tym produkcyjnym – powinny skierować wzrok na twarde dane.

Prognoza Airbusa przewiduje, że do 2042 roku liczba komercyjnych samolotów na świecie podwoi się, osiągając liczbę 40 000 maszyn. To oznacza ogromny wzrost zapotrzebowania na komponenty, technologie, łańcuchy dostaw i – co kluczowe – zasoby energetyczne oraz surowce.

Jednak to nie tylko liczby przemawiają do wyobraźni. To także wyzwania, które stoją przed branżą. W 2023 roku lotnictwo odpowiadało za około 2,5% globalnych emisji CO₂ związanych z energią – według danych International Energy Agency. To może wydawać się relatywnie niewielką wartością, ale w kontekście rosnącego popytu i ambitnych celów klimatycznych, staje się to jednym z elementarnych tematów debaty.

Znajdujemy się w punkcie, w którym musimy zrównoważyć rosnące globalne zapotrzebowanie na loty z redukcją emisji. To złożone wyzwanie wymaga nie tylko postępu technologicznego, ale również zaangażowania w efektywność operacyjną oraz prac rozwojowych nad paliwami alternatywnymi

Jan Florian, prezes zarządu i dyrektor operacyjny MTU Aero Engines Polska

Ta wypowiedź podsumowuje kierunek, w którym zmierza branża. Innowacje, takie jak napędy elektryczne, hybrydowe czy wodorowe, to już nie futurystyczna wizja – to konkretne projekty badawczo-rozwojowe, które są wdrażane przez liderów rynku. Celem jest nie tylko ograniczenie emisji CO₂, ale także redukcja hałasu i poprawa efektywności energetycznej.

Dla firm działających w sektorze produkcyjnym można powiedzieć, że otwiera się zatem okno możliwości. Z jednej strony – rosnący popyt na infrastrukturę i technologie lotnicze, z drugiej – konieczność dostosowania się do wyśrubowanych norm klimatycznych.

Europa, za pośrednictwem inicjatywy „Fly the Green Deal”, dąży do redukcji emisji gazów cieplarnianych o 55% do 2030 roku i osiągnięcia neutralności klimatycznej do 2050 roku, w duchu Europejskiego Zielonego Ładu. Co więcej, przyszłe regulacje nie będą się ograniczać tylko do emisji CO₂ – obejmą także tlenki azotu, parę wodną i smugi kondensacyjne, co wymusza nowy sposób projektowania i eksploatacji statków powietrznych.

Z perspektywy produkcyjnej oznacza to rewolucję – i to dosłownie. Od wytwarzania komponentów z materiałów niskoemisyjnych, przez wprowadzenie cyfrowych bliźniaków w zarządzaniu cyklem życia produktu, aż po rozwój infrastruktury pod kątem alternatywnych źródeł energii – przemysł stoi dziś przed wyzwaniem i szansą na skalę porównywalną z początkiem ery odrzutowców.

MTU Aero Engines i kierunek CLAIRE

W obliczu tych zmieniających się realiów rynkowych, bardziej rygorystycznych regulacji środowiskowych oraz oczekiwań społecznych dotyczących neutralności klimatycznej, sektor lotniczy staje przed wyzwaniem i zarazem szansą jednocześnie.

Przykładem dostosowywania się do rzeczywistości są działania firmy MTU Aero Engines, która wdraża CLAIRE (Clean Air Engine) — program wpisujący się bezpośrednio w aktualne trendy transformacji energetycznej i przemysłowej.

Clean Air Engine – Three steps toward emissions-free flight

Dla firm produkcyjnych działających w sektorze zaawansowanych technologii, CLAIRE stanowi przykład modelowego podejścia do innowacji procesowej i produktowej, opartego na mierzalnych celach środowiskowych i technologicznych.

Etapy transformacji: technologiczna mapa drogowa ku neutralności

Inicjatywa CLAIRE została rozpisana na trzy główne etapy technologiczne, z których każdy odzwierciedla kolejny poziom zaawansowania i kompleksowości:

Etap I: Geared Turbofan (GTF) + SAF (zrównoważone paliwa)

Obecnie stosowany silnik GTF, dostępny od 2016 roku, w połączeniu ze zrównoważonymi paliwami (SAF – Sustainable Aviation Fuels) pozwala na realną redukcję emisji CO₂ w cyklu życia nawet o 80%.

Co istotne, jak wskazuje Marcin Pietrzak, dyrektor działu inżynierii i technologii MTU Aero Engines Polska:

„Testy wykazały pełną kompatybilność SAF z istniejącymi silnikami, co umożliwia jego natychmiastową implementację. Wraz z dojrzewaniem technologii produkcji przewidujemy również spadek kosztów jednostkowych, co może istotnie zwiększyć tempo adopcji przez linie lotnicze.”

Dla inżynierów i technologów z branży oznacza to możliwość integracji nowych materiałów, komponentów odpornych na różnice w chemii paliwa oraz rozwoju systemów monitorowania spalania pod kątem optymalizacji emisji NOₓ.

Etap II: Flying Fuel Cell™ i GTF nowej generacji

Planowany na lata 2030–2040 rozwój nowej generacji silnika GTF oraz wprowadzenie systemu Flying Fuel Cell™ (FFC) to krok milowy. Oparty na wodorze system ogniw paliwowych, który zasila silnik elektryczny, będzie emitować wyłącznie parę wodną, co eliminuje emisję gazów cieplarnianych i tlenków azotu.

Warto zaznaczyć, że demonstrator technologii FFC o mocy 1,2 MW w ramach unijnego programu HEROPS będzie gotowy już do 2035 roku. System ten został zoptymalizowany pod kątem masy i integracji z regionalnymi platformami lotniczymi.

Jako firma lotnicza, jesteśmy otwarci na nowe technologie, szczególnie wtedy gdy technologie takie jak FFC mają ogromny potencjał, by przyczynić się do zrównoważonego rozwoju lotnictwa. Rewolucyjny koncept jakim jest Flying Fuel Cell jest rozwiązaniem projektowanym od podstaw i stricte pod przemysł lotniczy, a ja za każdym razem z dumą podkreślam, iż większość prac projektowych wykonywana jest w MTU Aero Engines Polska

Marcin Pietrzak, dyrektor działu inżynierii i technologii MTU Aero Engines Polska

Etap III: Zero-emisyjność 2050

Trzeci etap, zaplanowany na 2050 rok, zakłada pełną integrację systemów wodorowych z krótkimi i średnimi trasami oraz wdrożenie technologii odzysku ciepła z gazów wylotowych. Wymaga to nowatorskich rozwiązań inżynieryjnych w zakresie materiałoznawstwa, systemów chłodzenia i turbin nowej generacji.

Dane i cele strategiczne

Według szacunków IATA, osiągnięcie neutralności klimatycznej do 2050 roku będzie wymagać:

  • redukcji emisji CO₂ o 65% dzięki SAF
  • wprowadzenia alternatywnych napędów (np. ogniwa paliwowe, napędy elektryczne)
  • optymalizacji operacyjnej i logistycznej (około 10-15% potencjalnej redukcji)

Dla producentów komponentów oznacza to przesunięcie inwestycji w kierunku zaawansowanych materiałów kompozytowych, precyzyjnych układów paliwowych, a także cyfrowych bliźniaków umożliwiających ciągłą symulację wydajności napędów.

Współpraca jako warunek sukcesu

Transformacja nie będzie możliwa bez efektywnej kooperacji na linii: przemysł – nauka – regulatorzy – operatorzy.

Tę konieczność podkreśla również Jan Florian, prezes MTU Aero Engines Polska:

„Inwestowanie w technologie takie jak Flying Fuel Cell to nie tylko odpowiedź na presję klimatyczną. To strategiczny krok w stronę globalnej konkurencyjności, który pozwala firmom wyprzedzić regulacje i kształtować przyszłość rynku.”

Programy takie jak HEROPS (Hydrogen-Electric Zero Emission Propulsion System) tworzą nowe możliwości współpracy dla firm produkcyjnych – zarówno tych dostarczających elementy mechaniczne, jak i software’owe systemy sterowania czy rozwiązania dla przemysłowego internetu rzeczy (IIoT).

Program ma na celu stworzenie skalowalnego napędu elektrycznego zasilanego wodorem dla samolotów regionalnych do 2035 roku, z demonstratorem naziemnym o mocy 1,2 megawata jako element rozwoju technologii Flying Fuel Cell™. 

Dla zakładów produkcyjnych, zarówno w Europie, jak i poza nią, program CLAIRE i jego komponenty (GTF, SAF, FFC, HEROPS) oznaczają:

  • potrzebę transformacji linii produkcyjnych – dostosowanie do nowych materiałów i konstrukcji ogniw paliwowych
  • wzrost zapotrzebowania na precyzyjne technologie obróbki i nowe standardy jakości
  • integrację cyfrowych narzędzi symulacyjnych do testowania i monitorowania wpływu na środowisko
  • rosnące znaczenie automatyzacji i elastyczności produkcji – kluczowe przy zmiennych wymaganiach regulacyjnych i technologicznych

Liczby, które wyznaczają przyszłość

  • Do 2050 roku linie lotnicze mają osiągnąć neutralność węglową
  • 65% tej redukcji ma pochodzić z SAF
  • SAF może redukować emisję CO₂ nawet o 80% przy pełnym wdrożeniu
  • Flying Fuel Cell ma mieć 1,2 MW mocy i wejść do użytku do 2035 roku
  • Etapowy rozwój CLAIRE zapewnia ciągłość technologicznego postępu przy jednoczesnym obniżeniu kosztów operacyjnych

Podsumowanie

Działania, które podejmuje MTU Aero Engines to nie tylko strategia środowiskowa, ale pełnowartościowy drogowskaz rozwoju przemysłu na nadchodzące dekady.

Jeśli przyszłość lotnictwa ma być zielona, to produkcja przemysłowa — cyfrowa, zwinna i precyzyjna — będzie jej silnikiem.

Rozwój nowoczesnych technologii i alternatywnych paliw jest istotnym elementem dla zrównoważonego rozwoju branży lotniczej oraz ochrony środowiska. W obliczu rosnących wyzwań związanych z emisją CO2, NOx i zmianami klimatycznymi, innowacje w tej dziedzinie stają się niezbędne.

„Programy takie jak HEROPS oraz FFC są doskonałymi przykładami działań mających na celu zmniejszenie wpływu lotnictwa na środowisko. Flying Fuel Cell to napęd zasilany wodorem, który emitując jedynie parę wodną, znacząco redukuje wpływ lotnictwa na środowisko. Inwestowanie w takie technologie nie tylko pomaga osiągnąć cele zrównoważonego rozwoju, ale również wzmacnia konkurencyjność firm lotniczych na rynku globalnym. W dłuższej perspektywie takie innowacje mogą przyczynić się do bardziej ekologicznego i zrównoważonego przemysłu lotniczego, co jest korzystne zarówno dla środowiska, jak i gospodarki”, podsumowuje Jan Florian, prezes zarządu MTU Aero Engines Polska.