National Academies Press: OpenBook

Guidebook for Developing a Zero- or Low-Emissions Roadmap at Airports (2020)

Chapter: Chapter 1: Initiation of the Roadmap

« Previous: Summary
Page 12
Suggested Citation:"Chapter 1: Initiation of the Roadmap." National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2020. Guidebook for Developing a Zero- or Low-Emissions Roadmap at Airports. Washington, DC: The National Academies Press. doi: 10.17226/25677.
×
Page 12
Page 13
Suggested Citation:"Chapter 1: Initiation of the Roadmap." National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2020. Guidebook for Developing a Zero- or Low-Emissions Roadmap at Airports. Washington, DC: The National Academies Press. doi: 10.17226/25677.
×
Page 13
Page 14
Suggested Citation:"Chapter 1: Initiation of the Roadmap." National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2020. Guidebook for Developing a Zero- or Low-Emissions Roadmap at Airports. Washington, DC: The National Academies Press. doi: 10.17226/25677.
×
Page 14
Page 15
Suggested Citation:"Chapter 1: Initiation of the Roadmap." National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2020. Guidebook for Developing a Zero- or Low-Emissions Roadmap at Airports. Washington, DC: The National Academies Press. doi: 10.17226/25677.
×
Page 15
Page 16
Suggested Citation:"Chapter 1: Initiation of the Roadmap." National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2020. Guidebook for Developing a Zero- or Low-Emissions Roadmap at Airports. Washington, DC: The National Academies Press. doi: 10.17226/25677.
×
Page 16
Page 17
Suggested Citation:"Chapter 1: Initiation of the Roadmap." National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2020. Guidebook for Developing a Zero- or Low-Emissions Roadmap at Airports. Washington, DC: The National Academies Press. doi: 10.17226/25677.
×
Page 17
Page 18
Suggested Citation:"Chapter 1: Initiation of the Roadmap." National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2020. Guidebook for Developing a Zero- or Low-Emissions Roadmap at Airports. Washington, DC: The National Academies Press. doi: 10.17226/25677.
×
Page 18
Page 19
Suggested Citation:"Chapter 1: Initiation of the Roadmap." National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2020. Guidebook for Developing a Zero- or Low-Emissions Roadmap at Airports. Washington, DC: The National Academies Press. doi: 10.17226/25677.
×
Page 19
Page 20
Suggested Citation:"Chapter 1: Initiation of the Roadmap." National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2020. Guidebook for Developing a Zero- or Low-Emissions Roadmap at Airports. Washington, DC: The National Academies Press. doi: 10.17226/25677.
×
Page 20
Page 21
Suggested Citation:"Chapter 1: Initiation of the Roadmap." National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2020. Guidebook for Developing a Zero- or Low-Emissions Roadmap at Airports. Washington, DC: The National Academies Press. doi: 10.17226/25677.
×
Page 21
Page 22
Suggested Citation:"Chapter 1: Initiation of the Roadmap." National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2020. Guidebook for Developing a Zero- or Low-Emissions Roadmap at Airports. Washington, DC: The National Academies Press. doi: 10.17226/25677.
×
Page 22
Page 23
Suggested Citation:"Chapter 1: Initiation of the Roadmap." National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2020. Guidebook for Developing a Zero- or Low-Emissions Roadmap at Airports. Washington, DC: The National Academies Press. doi: 10.17226/25677.
×
Page 23
Page 24
Suggested Citation:"Chapter 1: Initiation of the Roadmap." National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2020. Guidebook for Developing a Zero- or Low-Emissions Roadmap at Airports. Washington, DC: The National Academies Press. doi: 10.17226/25677.
×
Page 24
Page 25
Suggested Citation:"Chapter 1: Initiation of the Roadmap." National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2020. Guidebook for Developing a Zero- or Low-Emissions Roadmap at Airports. Washington, DC: The National Academies Press. doi: 10.17226/25677.
×
Page 25
Page 26
Suggested Citation:"Chapter 1: Initiation of the Roadmap." National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2020. Guidebook for Developing a Zero- or Low-Emissions Roadmap at Airports. Washington, DC: The National Academies Press. doi: 10.17226/25677.
×
Page 26
Page 27
Suggested Citation:"Chapter 1: Initiation of the Roadmap." National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2020. Guidebook for Developing a Zero- or Low-Emissions Roadmap at Airports. Washington, DC: The National Academies Press. doi: 10.17226/25677.
×
Page 27
Page 28
Suggested Citation:"Chapter 1: Initiation of the Roadmap." National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2020. Guidebook for Developing a Zero- or Low-Emissions Roadmap at Airports. Washington, DC: The National Academies Press. doi: 10.17226/25677.
×
Page 28
Page 29
Suggested Citation:"Chapter 1: Initiation of the Roadmap." National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2020. Guidebook for Developing a Zero- or Low-Emissions Roadmap at Airports. Washington, DC: The National Academies Press. doi: 10.17226/25677.
×
Page 29

Below is the uncorrected machine-read text of this chapter, intended to provide our own search engines and external engines with highly rich, chapter-representative searchable text of each book. Because it is UNCORRECTED material, please consider the following text as a useful but insufficient proxy for the authoritative book pages.

  5    Chapter 1: Initiation of the Roadmap  This Guidebook provides steps to assist airports with developing an airport‐specific zero or low emission  roadmap. This chapter provides information and steps needed to initiate the roadmapping process,  shown in Figure 1. The steps in this chapter should be performed iteratively and in coordination with  steps outlined in other chapters.   Chapter 1.1: Ensure Understanding of Foundational Concepts   Beginning the roadmapping process requires an understanding of the building blocks of emissions  reductions at airports. This section provides a high‐level introduction to the core concepts that ensure a  baseline level of understanding. Airport staff who are new to airport emissions should read this section  in its entirety.   What is a Zero or Low Emissions Roadmap?  Although definitions may vary by airport, all zero or low emissions roadmaps should include several  concepts:   Target‐oriented. Emissions roadmaps should include a commitment to limit GHG emissions to a  specified quantity by a specified date.    Sequential. Emissions roadmaps should provide the major steps or milestones needed to reach  the emissions target.    Stakeholder informed. Internal and external stakeholders should be involved in both developing  and maintaining the emissions roadmap.    Assisted by visuals. Roadmaps typically have a heavy visual component including infographics,  diagrams, conceptual figures, and qualitative tables. This focus on visual aspects helps ensure  that the document is accessible to a wide audience over a long time period.   A zero or low emissions roadmap can be a single page or many pages. Similarly, a roadmap can be a  stand‐alone document or part of a broader environmental or sustainability plan, such as a Sustainability  Management Plan. The word “roadmap” is often used interchangeably with “blueprint,” “action plan,”  or simply “plan.”   Sources of Emissions at Airports  In most airport settings, airport operators typically have direct control over 20% or less (usually much  less) of an airport’s total GHG emissions, while airlines, caterers, cargo handlers, retailers, freight  Chapter 1.4:  Establish Roadmap  Governance    Chapter 1.1: Ensure  Understanding of  Foundational  Concepts  Chapter 1.2:   Review Regulatory  Landscape    Chapter 1.3: Build  Business Case for Zero  of Low Emission  Planning Program  Figure 1. Steps to Initiate Roadmap Planning. 

  6    companies, and passengers are responsible for the large majority. To help standardize boundaries and  emissions reporting, most airports use the three “scopes” (Scope 1, Scope 2, and Scope 3) defined by  the Greenhouse Gas Protocol (GHGP), an internationally recognized standard for quantifying and  tracking GHGs (see Figure 2).   Scope 1. Airport operator emissions associated with vehicles and ground support equipment  belonging to the airport, on‐site waste management, on‐site wastewater management, and on‐ site power generation, firefighting exercises, boilers, and furnaces.    Scope 2. Indirect emissions from off‐site purchased electricity and steam.    Scope 3. Indirect emissions as a consequence of airport activities including aircraft landing and  take‐off (under 3,000 feet), aircraft ground movements, auxiliary power units, third‐party  vehicles, ground support equipment, passenger travel to the airport, staff commute, off‐site  waste management, off‐site water management, and staff business travel.   Other related concepts in airport emissions planning are “ownership” and “influence,” which are  discussed in detail in the Airport Cooperative Research Program (ACRP) Report 11 (ACRP 2009b), ACRP  Report 56 (ACRP 2011a), and ACRP Synthesis 100 (ACRP 2019). Ownership means that an entity has the  decision‐making power to determine if and how an emissions source should be reduced. Influence  means that an entity has a linkage to the emissions source but no direct decision‐making power over  whether those emissions are released.   There are three entities in the airport context that own or influence emissions:   Airport operators   Tenants (primarily airlines, concessionaires, and aircraft operators)   General public  Figure 2. Average Airport Emissions, by Scope. 

  7    Table 1 gives examples of emissions sources by scope, type, and ownership versus influence category.  Scope 1 and Scope 2 emissions at an airport are owned by the airport operator, while Scope 3 emissions  are owned by tenants and the general public but influenced by the airport operator. Since Scope 3  emissions are not airport controlled, they are generally the most difficult for an airport operator to  reduce directly (ACRP 2009b, ACRP 2011a). This Guidebook provides information about Scope 3  emissions in Chapter 1.2 and Chapter 4.3. The remainder of the Guidebook is focused on Scope 1 and  Scope 2 emissions.   Table 1. GHG Emissions Sources by Level of Airport Control.  Category  Emissions Sources  Scope 1  Scope 2  Scope 3  Ownership  Influence  Aircraft  Aircraft ground movements, taxiing, auxiliary power units (APUs), pre‐conditioned air units (PCAs), and landing and take‐off.      x  Electricity  On‐site electricity production.  x      Purchased grid electricity.    x    Electricity consumed by tenants, partners, subcontractors, grid  power, and other third parties.      x  Other  Leaks from fire suppression activities, refrigerants, and construction emissions.  x      Stationary  Sources  Airport‐owned or airport‐leased boilers, furnaces, burners,  turbines, heaters, incinerators, engines, firefighting exercises,  flares, generators, and other.  x      Tenant‐owned or tenant‐leased boilers, furnaces, burners,  turbines, heaters, incinerators, engines, firefighting exercises,  flares, generators, and other.      x  Surface  Vehicle Travel  Airport‐owned or operated shuttlebuses, maintenance vehicles,  security vehicles, and emergency vehicles.  x      Airport staff business travel.      x  Tenant‐controlled vehicles, such as ground support equipment,  passenger ground transportation, third‐party owned vehicles, and  other.      x  Airport staff commute.      x  Passenger private vehicles.      x  Waste  Management  On‐site waste management, wastewater management, and other.  x      Off‐site waste management by third‐party operators.      x  Terminology  Several terms are often used interchangeability when referring to emissions goals. Using terminology  that is consistent with the broader environmental community helps avoid confusion and facilitates  communication regarding an airport’s emissions reduction goal. The terms vary across three main  GHG Accounting   Several complex situations arise when defining the boundaries of emission scopes. These situations  include airports leasing vehicles from a private company, airports providing tenants with electricity, and  airports providing infrastructure to tenants. These situations are a factor not only for GHG emission  inventories, but also for developing emission mitigation strategies. Since emission scopes are not a  central focus of this Guidebook, these boundary questions are addressed more in Appendix B.  

  8    dimensions: the specific GHGs implied, whether the use of offsets is included, and the net emissions  level (including all emissions sources and sinks) once the goal is met (Table 2).  Table 2. Definitions of Terms Used to Describe Emissions Goals.  Term  Definition  Which  gases?  Includes  offsets?  Net emissions?  Carbon negative*  A condition in which airport‐controlled carbon dioxide  (CO2) sources and sinks (including offsets) are negative.  CO2 only  Yes  Negative  Carbon neutral  A condition in which airport‐controlled CO2 sources and  sinks (including offsets) are zero.  CO2 only  Yes  Zero  Climate neutral  A condition in which airport‐controlled emissions do not  contribute to climate change. This condition is similar to  carbon neutral but implies that all GHGs are included, not  only CO2.  All GHGs  Yes  Zero  Climate positive*  A condition in which an airport goes beyond achieving net‐ zero emissions to removing additional GHGs emissions  from the atmosphere.  All GHGs  Yes  Negative  Deep  decarbonization  A condition in which airport‐controlled emissions are  dramatically lowered.   All GHGs  Yes  Positive but low  Low emission  A condition in which airport‐controlled emissions are low  but positive. No numeric threshold has been defined for  meeting this condition.   All GHGs  Ambiguous  Positive but low  Net zero  A condition in which airport‐controlled emissions are zero  due to carbon reduction that either occurs offsite (e.g.,  through offsets), or temporally with renewable generation  that compensates for times when a facility has to draw  power from the grid. This condition is similar to carbon  neutral but includes all GHGs.   All GHGs  Yes  Zero  Net‐carbon  negative  This condition is the same as climate positive.   All GHGs  Yes  Negative  Zero carbon  footprint  This condition is the same as carbon neutral.   CO2 only  Yes  Zero  Zero carbon  growth  A condition in which airport‐controlled CO2 emissions do  not grow larger each year.   CO2 only  Yes  Growth rate is  zero  Zero carbon  This condition is the same as carbon neutral.   CO2 only  Yes  Zero  Zero emission  A condition in which airport‐controlled emissions are zero  without the use of offsets. This condition can only be met  when all end uses are electrified or use zero or negative  emissions synthetic fuels.   All GHGs  No  Zero  *Note: “climate positive” and “carbon negative” mean essentially the same outcome, which can be confusing as a concept. 

  9    A final term that is like those in Table 2 but does not refer to emissions is 100% renewable: a condition  in which all airport electricity is supplied by renewable resources such as wind, solar, geothermal, hydro  power, and biomass.   Although the terms in Table 2 imply a shared underlying goal of reducing GHG emissions, there are  important differences in the level of planning, commitment, and expenditures needed to achieve these  levels. For example, zero carbon growth requires stabilizing CO2 emissions, so they do not grow over  time, whereas zero emissions status requires full electrification of all end uses and conversion to 100%  renewable electricity.   Voluntary Emissions Reporting and Reduction Programs  In 2009, the trade association Airport Council International‐Europe launched the ACA program at its  annual assembly. Today, ACA is administered by the firm WSP and is a leading voluntary emissions  program within the global airport community. Figure 3 highlights the growing number of participating  airports in the ACA program over time through mid‐2018, and Table 3 reflects that all sizes of North  American airports, ranging from non‐hub and small, to medium and large, are progressing under the  program.  ACA includes four levels of carbon  certification (see the call‐out box). In the  United States, 20 airports are accredited  under ACA, with Dallas Fort Worth (DFW)  being the only airport to achieve the highest  accreditation level, Level 3+ (Neutrality). San  Francisco International Airport (SFO) has also  signaled a strong interest in achieving Level  3+ in the near‐term (SFO 2018).   Additional carbon neutrality programs and  pledges for airports have also emerged in  recent years. For example, at the Paris  Climate Conference of Parties 21 (COP21)  Climate Summit, 50 European airports  pledged to be carbon neutral by 2030. Since  then, 50 more European airports joined the  pledge (UNFCCC 2015). Additionally, the Massachusetts Department of Transportation (MassDOT)  established the Carbon Neutral Airport program and sought to achieve zero emissions at Nantucket  Memorial Airport. Similarly, Appleton International Airport – supported by the FAA Sustainable Master  Plan Pilot Program – has set a goal of being carbon neutral by 2030 (ATW 2019).    Summary of ACA Levels  1. Level 1 (Mapping): This level includes determining  the emissions sources within the operational  boundary of the airport, reporting annually, and  compiling a carbon footprint report.  2. Level 2 (Reduction): At this level, airports must  provide evidence of having achieved reduction  targets.   3. Level 3 (Optimization): At this level, airports must  include Scope 3 emissions in their carbon reporting  and engage third‐party operators about emissions  reduction.  4. Level 3+ (Neutrality): At this level, airports also  offset remaining Scope 1 and Scope 2 emissions. 

  10      Figure 3. Growth in the Number of Airports Accredited under ACA over Time (developed using ACA 2018 annual reports).  Table 3. Carbon Accredited Airports in North America (ACA 2019).  Level  Airports   Airport Hub Size  Non‐Hub  Small  Medium  Large  Level 1:  Mapping/carbon  footprint measurement  Plant City  Tampa Executive   Peter O. Knight   Charlottetown   Fredericton   Regina   Victoria   Kelowna   Edmonton   Winnipeg  Richardson     Level 2:  Reduction/management  towards reducing  airport’s carbon  footprint  Portland‐Troutdale    Austin‐Bergstrom   Dallas Love Field  Indianapolis   Portland‐Hillsboro  Salt Lake City   Honolulu   Halifax Stanfield   Québec City Jean  Lesage   Phoenix Sky  Harbor   Tampa   Minneapolis St  Paul  Portland   Detroit  Metropolitan    Level 3:  Optimization/reducing  carbon footprint of  third parties  Los Angeles Van  Nuys  Teterboro   Greater Moncton  Romeo LeBlanc   Ottawa  Macdonald‐Cartier   Los Angeles   JFK   Newark Liberty   LaGuardia   Seattle‐Tacoma   San Diego   8 20 26 31 38 32 42 58 783 10 19 26 28 49 59 60 73 2 5 8 13 20 24 33 37 41 4 8 10 14 16 20 22 34 45 0 50 100 150 200 250 2009‐2010 2010‐2011 2011‐2012 2012‐2013 2013‐2014 2014‐2015 2015‐2016 2016‐2017 2017‐2018 ACA Accredited Airports Level 1 Level 2 Level 3 Level 3+

  11    Level  Airports   San Francisco   Montreal‐Pierre  Elliot Trudeau   Toronto Pearson   Vancouver   Level 3+:  Neutrality/Offsetting  remaining emission        Dallas Fort Worth     Chapter 1.2: Review Regulatory Landscape  This section provides a review of major regulations that impact airport operators, airlines, and other  airport stakeholders. In addition to the brief description below, Guidebook users are encouraged to  examine the local and regional regulations in their area.   Unites States Regulation  In the United States, most airport emissions mitigation efforts are driven by air quality, not GHGs. Under  the Clean Air Act (CAA), the U.S. Environmental Protection Agency (EPA) is required to set National  Ambient Air Quality Standards (NAAQS) for six air pollutants, which together are known as criteria air  pollutants. After establishing the specific standards, EPA works with state and local governments to  evaluate whether geographic regions meet the NAAQS based on the most recently available air  monitoring data. When an area of the country has outdoor air pollution levels above the NAAQS for one  of the pollutants, that region is considered to be in “non‐attainment” and must develop plans within  three years demonstrating how the region will achieve attainment.   With respect to aircraft engines, the CAA requires the EPA to consult with the Federal Aviation  Administration (FAA) and provides the FAA with the authority to enforce EPA’s aircraft engine emissions  standards through its certification regulations. The FAA is responsible for ensuring that these regulations  do not pose conflicts with safety and other aircraft operational requirements.  At the state‐level, 23 states and the District of Columbia have established future GHG targets (C2ES  2019). These targets including airport emissions, although they do not all include a binding mechanism.  States are also beginning to regulate certain aspects of GHG emissions at airports. For example, the  California Air Resources Board (CARB) now requires airport shuttles at its 13 largest airports to be zero  emission vehicles by 2035 (CARB 2019).   International Regulations and Goals  International regulation is very focused on aircraft emissions, rather than on airports. Below are several  key organizations and initiatives.   International Civil Aviation Organization   The International Civil Aviation Organization (ICAO)—a specialized agency of the United Nations—has  adopted two approaches to reduce CO2 emissions from air carriers. These include the Carbon Offsetting  & Reduction Scheme for International Aviation (CORSIA) and the Volume III to Annex 16 of the Chicago  Convention (Environmental Protection).  

  12    CORSIA has several policy elements:   A goal is set of achieving Carbon neutral growth from 2020 onward and reducing net CO2  emissions to half of 2005 levels by 2050.    Reductions will be achieved by offsetting emissions through the process of an airline purchasing  emissions units equivalent to its offsetting requirements or via the use of sustainable aviation  fuel (SAF) to lower the offset obligations commensurate with the carbon intensity reduction of  the SAF.   Airlines with annual emissions greater than 10,000 tons of CO2 are required to report their  emissions on an annual basis, with monitoring starting on January 1, 2019.   Emissions from domestic air travel are not included in CORSIA.   The objective of the CORSIA is to implement market‐based measures (MBMs) that address annual global  increases in CO2 emissions from international air travel for each year above the 2020 levels by  comparing CO2 emissions in future years to the average baseline CO2 emissions between 2019 and 2020.  From 2021 until 2035, if CO2 emissions from international aviation exceed the average baseline  emissions of 2019 and 2020, the sector’s offsetting requirement is the difference between that year’s  emissions and the baseline emissions of 2019 and 2020. After 2035, emissions are intended to be  reduced within the sector, e.g., with efficiency improvements or low carbon fuels. One benefit of  participating in the CORSIA voluntary program is that when “more States join the CORSIA, more  emissions are covered by the scheme” and thus will help achieve “higher environmental integrity” (ICAO  2019).   The CORSIA is implemented in phases and comprises states that participate on a voluntary basis during  the pilot phase of 2021 through 2023 and the first phase of 2024 through 2026. There are 76 countries,  representing 76% of international aviation activity, that have volunteered so far. The second phase of  the CORSIA implementation is from 2027 through 2035 and is mandatory for all states that have above a  0.5% individual share of total international aviation activities in revenue ton kilometers (RTKs) in 2018.  An RTK is “the utilized (or sold) capacity for passengers and cargo expressed in metric ton, multiplied by  the distance flown” (ICAO 2019). This second phase of mandatory offsetting does not apply to least  developed countries (LDCs), small island developing states (SIDS), and landlocked developing countries  (LLDCs) unless they volunteer to participate. Though there are no offsetting obligations for flights to and  from exempt nations, all nations are required to report total CO2 emissions.   In 2017, ICAO adopted the Volume III to Annex 16 of the Chicago Convention (Environmental  Protection), which has two elements:    Aircraft CO2 emissions standards for engines.   A standard that applies to new aircraft type designs from 2020 and to aircraft type designs  already in production as of 2023. In‐production aircraft that do not meet the standard by 2028  will no longer be able to be produced unless their designs are sufficiently modified.  The EPA and FAA traditionally work within the standard‐setting process of the ICAO’s Committee on  Aviation Environmental Protection (CAEP) to establish international emissions standards and related  requirements that individual nations later adopt into domestic law. In the past, ICAO has established  international certification limits for nitrogen oxide (NOx) emissions from jet engines. The EPA has 

  13    adopted ICAO’s certification standards as national regulations. The FAA, in turn, enforces these  standards through engine certification.  Current NOx emissions standards for aircraft engines were established in 2014 and are more stringent  than earlier standards. This is the fifth change since the original standards were agreed upon in 1981.  New certification standards for aircraft are regularly being considered to further reduce total aircraft  NOx, smoke, and noise emissions. ICAO has also established aircraft engine certification standards that  limit smoke emissions, as measured by a smoke number. The smoke standards took effect in 1983. Since  smoke is an indicator of particulate matter (PM) emissions, these standards have been indirectly  influencing aircraft PM emissions for the past 30 years. ICAO has now proposed PM certification  standards for engines that, once finalized, will be adopted by EPA.  United Nations Sustainable Development Goals  The United Nations (UN) Sustainable Development Goals (SDGs) were established in 2012 to address the  global environmental, political, and economical challenges of today. SDG13 is focused on climate action  by encouraging “urgent action to combat climate change and its impacts” (UN 2019). There are several  specific targets associated with this goal, including to “integrate climate change measures into national  policies, strategies and planning” and “improve education, awareness‐raising and human and  institutional capacity on climate change mitigation, adaptation, impact reduction and early warning”  (UN 2019).   To support companies in aligning their strategies with the SDGs, the UN Global Compact, GRI, and the  World Business Council for Sustainable Development (WBCSD) developed the SDG Compass. The SDG  Compass guides companies through the process of maximizing their contribution to the SDGs while  preserving and enhancing business interests. Relevant to zero or low emissions planning, the SDG  Compass encourages companies to implement solutions that combat climate change including obtaining  electricity from renewable sources, increasing the efficiency of lighting systems, investing in  technologies to capture and store carbon, and reducing GHG emissions from transportation.   Another UN initiative that complements SDG13 and zero or low emissions planning is Climate Neutral  Now, through which companies, organizations, governments, and citizens pledge to measure their GHG  emissions, reduce those emissions to the extent possible, and compensate for the rest through UN  certified emission reductions (CERs). Airports Council International (ACI) supports Climate Neutral Now  through its ACA program, which mirrors the objectives of the UN initiative.  International Air Transport Association  The International Air Transport Association (IATA) seeks to address the global challenge of climate  change and has adopted a set of targets to mitigate CO2 emissions from air transport:   An average improvement in fuel efficiency of 1.5% per year from 2009 to 2020   A cap on net aviation CO2 emissions from 2020 (carbon‐neutral growth)   A reduction in net aviation CO2 emissions of 50% by 2050, relative to 2005 levels (IATA 2019)  

  14    IATA is determined to be part of the solution but insists that, in order to achieve these targets, a strong  commitment is required from all stakeholders to work together through the four pillars of the aviation  industry strategy:   Improved technology including the deployment of sustainable low‐carbon fuels   More efficient aircraft operations   Infrastructure improvements including modernized air traffic management systems   A single global market‐based measure to fill the remaining emissions gap  Commercial Aviation Alternative Fuels Initiative  The Commercial Aviation Alternative Fuels Initiative (CAAFI) is a coalition of aviation stakeholders who  are interested in bringing commercially viable, sustainable aviation fuel (SAF)to the marketplace. CAAFI  is engaged in various activities to enable and facilitate the near‐term development and  commercialization of such fuels. Bio‐based fuels are commercially viable now; and, in the future  synthetic jet fuel derived from carbon in the ambient air is expected to be available.  Depending on the feedstock and production pathway used, alternative aviation fuels may offer  reductions in GHG emissions when compared to conventional fuels. For example, research suggests that  hydroprocessed esters and fatty acids (HEFA) from bio‐based oil feedstocks can have as little as 20 to 40  percent the emissions of conventional Jet A, assuming there is no land‐use change (Stratton et al. 2011,  World Energy 2018). However, land‐use change can be critical with any biomass, as converting tropical  or peatland rainforest to biomass production can increase the life cycle emissions by several orders of  magnitude over that of traditional Jet A. CAAFI and the aviation community are committed to carbon  neutral growth starting in 2020 and are therefore interested in alternative jet fuels that have GHG  reductions compared to standard petroleum‐based jet fuels.  To the extent that airlines have access to environmentally beneficial alternative jet fuels for aircraft, the  emissions associated with airline flights may be reduced on a life cycle basis. Aviation groups have  agreed that a focus on “waste‐based” feedstocks, such as used‐cooking oil, tallow from rendering  livestock, municipal solid waste, and forestry residue is an effective way to avoid land‐use change issues.  Airports that own and operate ground service equipment can also gain environmental improvements in  the operation of their own equipment, as alternatives for such equipment can reduce GHG and local  emissions as well.  

  15    Chapter 1.3: Build Business Case for Zero or Low Emissions Planning Program  Airport operators who are considering developing a zero or low emissions roadmap will need broad  support from a diverse group of airport stakeholders. To attain buy‐in from stakeholders, airport  operators must demonstrate the  benefits of zero or low emission  planning.2 A strong business case can  help airport executives and governance  look at zero or low emission planning as  value additive and as good business,  and not just as another cost.  This section describes how to create a  compelling business case for a zero or  low emission roadmap (Figure 4). First,  the section describes the basics of  constructing a business case, which  may serve as a guideline for approaching stakeholders about developing a zero or low emission  roadmap. Next, the section outlines business cases as key examples—along with references—to help  build a business case tailored to a specific airport. Lastly, additional resources and benefits are described  as potential avenues for strengthening and enriching these arguments.  Basics of Constructing a Business Case  A strong business case will be key to gaining support for any initiative. A business case for a zero or low  emission roadmap should appeal to stakeholders and decision‐makers by outlining how the organization  can uniquely benefit from the initiative. Business cases are most often associated with added revenues  but include consideration of risk and timelines.  The following outline provides an example of how one could structure a business case for a zero or low  emission roadmap:  1. Summary of key points   Provide a concise summary of problems, potential solutions, recommended solutions, and  key benefits of the business case that reflect an understanding of the recommended  solution.   Some stakeholders and decision‐makers will only read this section, so make certain it  functions convincingly as a stand‐alone document.  2. Introduction   Briefly introduce the business case topic, a proposal for developing a zero or low  emission roadmap.   Introduce any necessary context.                                                               2 Note: noise emissions are not a focus of this Guidebook.  Improved  Bond Rating   Improved  Employee Relations  Carbon Pricing  Risk Mitigation  Improved Public  Relations  Energy Resiliency  and Efficiency  Attracting Airport  Partners  Figure 4. Business Cases for Airport Zero or Low Emission Roadmaps. 

  16    3. Description of the problem at hand   Describe the problems that a zero or low emission roadmap could address.   Relate the problem to the airport’s specific needs and goals.   Highlight the importance of solving the problem.  4. Discussion of potential solutions or actions   Discuss potential solutions for the previously described problems.   Be sure solutions include all options in a zero or low emission roadmap and any alternatives.   Go into detail regarding logistics, benefits, costs, and risks of each potential solution.  5. Recommendation   Make a recommendation for the best course of action.   Discuss details about the recommended course of action.   Weigh the costs and benefits of the recommendation against other, previously  discussed options.   Connect the benefits from the recommended course of action to the interests of the airport,  stakeholders, and decision‐makers.  6. Conclusions   Briefly summarize the problem and the recommended solutions.   Reiterate the importance of addressing the problem.   Reiterate the benefits of addressing the problem with the recommended solutions.  Improved Bond Rating  Four key credit rating agencies are involved with airport bond issuance: Fitch Ratings (Fitch), Kroll Bond  Rating Agency (Kroll), Moody’s Investors Service (Moody’s), and Standard & Poor’s Global Ratings (S&P).  The credit rating agencies issue periodic reports that include opinions related to the outlook for airport  credits. These reports provide guidance to airports and other participants in the debt issuance process,  ultimately impacting the costs of financing capital projects at airports.   Aggressive pursuit of zero and low emissions targets  send an important signal to credit rating agencies and  have been shown to improve airport bond ratings (see  the blue call‐out box on DFW). Eliminating dependence  on fossil fuels at an airport insulates the airport from the  volatility of fossil fuel price fluctuations and reduces the  probability of major revenue‐interrupting shocks which  helps de‐risk future airport revenue streams. As a result,  credit rating agencies have been publicly warning  companies and government entities that  unpreparedness for climate change will result in lowered future bond ratings (Flavelle 2019). The  potential for bond rating improvements proves especially important for large‐ and medium‐hub airports,  which heavily depend on bonds for capital project financing.   Improved Public Relations  The environmental impacts of air travel are well publicized, and travelers are increasingly conscious of  the environmental impacts of their consumption habits (Miles 2017; Hackel and Sparkman 2018;  Emissions Reduction Record Improves  DFW’s Bond Rating  The CEO of DFW airport provided  information on their emissions reduction  record when having their bond rating  evaluated. DFW received an improved  bond rating to investors due to their  strong efforts to reduce emissions. 

  17    Schlossberg 2017). Polls consistently indicate public support for green initiatives, such as carbon  neutrality (Roberts 2018). 75% of Americans reported being “particularly concerned” about helping the  environment as they go about their daily lives. 20% of adults said they make an effort to “live in ways  that protect the environment” all the time, and 63% said they make an effort to do so at least some of  the time (Anderson 2017). Due to overwhelming public support, a growing majority of consumers are  willing to pay more for environmentally friendly products (Nielsen 2015). Additionally, citizens living in  communities adjacent to airports are exposed to airports’ on‐site emissions and represent a key group  of supporters of zero or low emission planning.   A transition to zero or low emissions presents an opportunity for airports to appeal to an increasingly  environmentally conscious market. A full 79% of corporate executives whose companies committed to  the SBT initiative have reported boosting their brand reputations (Galvin 2018). Especially among  younger populations, a reputation for sustainable practices and social responsibility could start to build  brand loyalty and growth for an airport.   Carbon Pricing Risk Mitigation  Carbon pricing has increasing support from governments, investors, and business executives across the  world. At least 60 regional, national, or subnational jurisdictions have priced carbon in some capacity  (Figure 5). Roughly one‐quarter of all electricity consumed in the United States is currently carbon priced  through state cap‐and‐trade programs. California and the Regional Greenhouse Gas Initiative (RGGI) are  responsible for the carbon pricing in the US, but they do not include aircraft emissions as part of their  programs. RGGI is growing with Virginia poised to join and New Jersey rejoining. Federal and state fuel  economy and energy efficiency standards will continue to implicitly price carbon emissions (Topping  2019). Business leaders, responding to the economic risks posed by unabated climate change, are also  increasingly calling for governments to price carbon pricing. 

  18    Long  term,  a  high  probability  exists  that  airports  will  be  required  to  internalize  the  social  cost of  carbon emissions.  Airports  should  be  prepared  for  the  financial  risk  this  presents.  Global  corporations  have  already  started  anticipating  this  risk,  internally placing prices on  their own  carbon emissions to manage long‐term investments (Topping  2019).   Table 4 presents a possible projection of costs from 2020 to  2050, given a scenario where airports must internalize the  social costs of their Scope 1 and Scope 2 carbon (or carbon  equivalent) emissions. For simplicity, the projections assume  constant yearly carbon emissions equal to those reported by  either airport in 2016. The carbon’s social cost derives from  EPA estimates published in 2016 (converted to 2019 dollars).  These projections use the EPA’s “high‐impact rate” social  cost of carbon estimate, ranging from $105 to $212 per ton,  producing estimates close to those developed in economic and environmental literature.   Figure 5: Summary of Regional, National, and Subnational Carbon Pricing Initiatives (World Bank Group. 2019. State and Trends of  Carbon Pricing 2019. Washington, DC: World Bank. © World Bank.  https://openknowledge.worldbank.org/handle/10986/31755  License: CC BY 3.0 IGO.).  Social Cost of Carbon   According to the National Academies of  Sciences, Engineering, and Medicine (NAS)  Board on Environmental Change and  Society, the “social cost of carbon for a  given year is an estimate in dollars, of the  present discounted value of the future  damage caused by a 1 metric ton increase in  carbon dioxide (CO2) emissions into the  atmosphere in that year or, equivalently,  the benefits of reducing CO2 emissions by  the same amount in that year.” Greater  guidance on determining a dollar value to  assign to carbon emissions is offered by the  EPA (EPA 2016a).  

  19    Table 4. Annual Social Cost of Scope 1 and 2 GHG Emissions in 2019 Dollars (EPA 2016b; LAWA 2016; Port of Portland 2017).  Committing to a zero‐carbon future insulates airports from risks presented by carbon pricing. The  variability in methods governments use to calculate the social cost of carbon, leading to a wide range of  carbon costs over time. Therefore, the financial risk posed by carbon pricing is volatile from month to  month (Figure 6).  Attracting Airport Partners  Businesses and partners that  work in airports are key to an  airport’s operations. Using  sustainability and green  initiatives as features, airports  may attract businesses and  partners to their spaces.  These businesses are valuable  opportunities for airports to  attract customers and further  enhance their reputations. For  an airport considering  development of a zero or low  emission roadmap, it may be  helpful to identify businesses  and potential partnerships  that would be attracted to an  airport’s sustainable  practices.   Amazon serves as an example of an important partner, currently in the process of establishing its own  fleet of aircraft and network of airport hubs. In 2019, Amazon announced its Shipment Zero initiative.  Under Shipment Zero, all Amazon shipments are envisioned to become net zero carbon, with a midterm  goal of one‐half of all shipments becoming net zero carbon by 2030 (Clark 2019). To accomplish this, all  parts of Amazon’s supply chain must be included in its carbon accounting, including air shipments and all  related operations and equipment at airports.  Airports that lower emissions become attractive  sites for companies such as Amazon to expand their  operations and offer significant business  opportunities to airports that meet their standards.   Improved Employee Relations  The public interest in sustainability extends to  airport employees. Research suggests that pursuing    2020  2035  2050  Portland International Airport   $5.8 million  $7.9 million  $10.0 million  Los Angeles International Airport   $16.9 million  $23.1 million  $29.1 million  Losses from an Unreliable Grid  In 2017, Hartsfield‐Jackson Atlanta  International Airport suffered an 11‐hour  power outage, which caused major losses for  airlines across the airport, including an  estimated $50 million loss on Delta Airlines  from canceled flights (Matousek 2017).   0 5 10 15 20 25 30 35 $  / T on European Union California Quebec Ontario RGGI New Zealand Figure 6. Price Per Metric Ton of CO2 Under European Emissions Trading System, California,  Quebec, Ontario, RGGI, and New Zealand ETS, 2009‐2019 (International Carbon Action  Partnership 2019). 

  20    zero carbon emissions can act as a centerpiece for the development of a sustainable, value‐driven  workplace culture (Bonini and Gorner 2011; Gammon 2014; Casey and Sieber 2016) and can reduce the  total costs associated with employee severance and turnover. In a poll of working professionals, 71%  were willing to take a pay cut to work in companies with missions and values they believed in.  Additionally, a company having a positive impact on society served as a main source of pride for 46% of  respondents (McQueen 2019). Airports with good reputations attract motivated and loyal employees,  which feeds back to improving the airport’s operations.  When airports make clear commitments to sustainability, employee motivation and engagement  increase. Key to realizing these benefits is ensuring that airports engage airport staff, airline employees,  and tenant employees in a common vision and a culture of sustainable thinking and practice. Training,  management, and social activities that bring employees together from different sectors of the airport  can help embed this culture.   Energy Resiliency and Efficiency  Zero or low emission programs offer co‐benefits, such as increased energy resilience and efficiency,  which could provide long‐term cost savings—as energy costs escalate and as protection from  catastrophic events such as the 11‐hour blackout at Atlanta in 2017. As each airport is unique, it will be  the responsibility of airport operators to determine which technologies would best meet the airport’s  needs while reducing carbon emissions and producing cost savings. However, airports of many types  have benefitted from the available range of technologies to increase resilience and efficiency while  decreasing carbon emissions.  For example, San Diego International Airport leased its unused land in a collaboration with Borrego  Solar, installing 3.3 MW of solar panels connected to the airport via micro‐grid. NRG, owner of the  panels, fronted the construction costs, and San Diego International Airport agreed to a 20‐year power  purchase agreement. This collaboration is expected to save the airport $8 million in energy costs over  the agreement’s lifetime, while avoiding over 3,700 metric tons of carbon emissions—the equivalent of  770 cars annually (Borrego Solar 2016). In addition to  reducing its carbon emissions, the airport has become  less vulnerable to price hikes in fossil fuels and to  disruptions in grid power by diversifying its energy use  and incorporating battery energy storage. (DOE 2014;  Port of San Diego 2018).  In another example, Appleton International Airport set  goals to achieve carbon net zero by 2030 and has seen  immediate benefits from making progress on its  sustainability plans. After evaluating and retro‐ commissioning their facilities, the airport could  demonstrate costs saved from making energy  improvements. Using federal grants to fund initial  renewable energy projects and reaping financial benefits  from predictable, long‐term energy costs, the airport  could support future investments such as building a LEED  Platinum General Aviation Terminal (ACRP 2016a).  Appleton International Net Zero Terminal  Appleton International Airport is a non‐hub  primary commercial service facility with over  718,000 passengers in 2018. Partnering with  FAA’s Sustainable Master Plan Pilot Program  allowed ATW to design a GA terminal design  projected to consume approximately 54,000  kilowatt hours (kWh) of electricity annually,  less than one‐third the energy consumption of  a similarly‐sized, traditionally‐designed  building. The terminal will then produce the  majority of its electricity on‐site with a 25  kilowatt (kW) solar photovoltaic (PV) panel  system, supporting ATW’s goal of zero net  carbon emissions by 2030 (ATW 2018). 

  21    Certain methods for lowering carbon emissions may offer immediate financial benefits, contributing to  long‐term resilience for airports. However, such actions are unique for each airport, as all airports have  different energy demands and local renewable energy resources. Consequently, operators must  evaluate their airport’s facilities and determine the cost‐effectiveness of different approaches before  incorporating them into their business case.  Chapter 1.4: Establish Roadmap Governance   As with any airport project, an emissions roadmap requires a timetable, milestones, work plan, and  management structure. Section 1.4 provides recommendations on how best to create this governance.   1. Core Decision‐Making Team. Develop a Core Decision‐Making Team composed of a mix of  senior and mid‐level staff of no more than 10 people. This team is described in more detail in  Chapter 2.1. Research suggests that centralizing and formalizing the team organization is  essential for addressing broad environmental challenges like emissions reductions, alternative  fuels, and renewable energy (Sperling and Nesbitt 2001).   2. Charter Statement. Create an initial objective statement, vision statement, or charter that  describes the underlying intent of the emissions roadmap. Ideally, this text is four sentences or  less and can be used in email communications and as part of early‐stage meetings to help guide  discussions. This statement should be simple and easy to understand and should focus on the  fundamental drivers of success for the roadmap process, rather than outlining a complex  hierarchy of decision points and considerations.   3. Fast‐Track Delivery. Commit to a short timeframe for roadmap development to maintain  positive momentum. This Guidebook recommends completing a polished draft within three  months or less, followed by stakeholder engagement and finalization.   4. Task‐Oriented with Schedule. Any multiday project requires a set of tasks and milestones that  are needed to complete the project. The most common method for describing tasks and  establishing a schedule is through a work plan and a Gantt chart that shows the duration and  phasing of each task.   5. Integrate Roadmap with other Airport Plans. Zero or low emission planning at airports takes  place relative to numerous other planning initiatives. Airports undertake master plans,  sustainability management plans, and energy management plans, among other planning  practices (FAA 2017a; FDOT 2010). These cycles are often not aligned with each other, and zero  or low emission planning tactics can be misaligned with their timing as well. To best ensure  success of zero or low emission planning programs, airports should be cognizant and consider— to the greatest extent possible—other planning processes. Often, incorporating zero or low  emission plans into Master plans, sustainability management plans, or energy management  plans is most effective, allowing the clout of those larger planning processes to be taken  advantage of.    

  22            How does Airport Ownership Impact Emission Roadmaps?  The ownership and governance structures of airports can take on a range of forms but can  generally be divided into a few high‐level groupings, as is discussed in further detail in ACRP Legal  Research Digest 7: Airport Governance and Ownership (ACRP 2017b). Municipal, county, or state‐ owned airports may find it easier to obtain public funding from their parent agencies to pursue  zero or low emission efforts. Airports controlled by port, airport authority, or commission may  have an even easier time moving forward with integration of zero or low emission planning into  larger planning efforts because of less interference by the municipality. Lastly, although privately  managed airports make up only a small portion of U.S. airports, their structure allows the greatest  level of autonomy, meaning they have the greatest leeway to merge zero or low emission planning  with larger planning efforts. Generally, the more ownership and autonomy an airport retains over  its assets and operations, the greater agency it will have to pursue zero or low emission planning  and integrate those initiatives within larger airport planning efforts. 

Next: Chapter 2: Stakeholder Engagement »
Guidebook for Developing a Zero- or Low-Emissions Roadmap at Airports Get This Book
×
MyNAP members save 10% online.
Login or Register to save!
Download Free PDF

Airports worldwide are setting aggressive zero- or low-emissions targets. To meet these targets, airports are deploying new strategies, adopting innovative financing mechanisms, and harnessing the collective influence of voluntary emissions and reporting programs. In tandem, new and affordable zero- or low-emissions technologies are rapidly becoming available at airports.

The TRB Airport Cooperative Research Program's pre-publicaton draft of ACRP Research Report 220: Guidebook for Developing a Zero- or Low-Emissions Roadmap at Airports covers all steps of roadmap development, from start to finish, using conceptual diagrams, examples, best practices, and links to external tools and resources. While the main focus of this Guidebook is airport‐controlled greenhouse gas (GHG) emissions, it provides discussion about airport‐influenced emissions from airlines, concessionaires, and passengers.

Whereas other guidebooks and reference material provide airports with information on emissions mitigation and management (for example, the Federal Aviation Administration’s Airport Carbon Emissions Reduction, ACRP Report 11: Guidebook on Preparing Airport Greenhouse Gas Emissions Inventories, and the Airport Council International’s Guidance Manual: Airport Greenhouse Gas Emissions Management), this Guidebook articulates steps for creating an airport‐specific emissions roadmap.

  1. ×

    Welcome to OpenBook!

    You're looking at OpenBook, NAP.edu's online reading room since 1999. Based on feedback from you, our users, we've made some improvements that make it easier than ever to read thousands of publications on our website.

    Do you want to take a quick tour of the OpenBook's features?

    No Thanks Take a Tour »
  2. ×

    Show this book's table of contents, where you can jump to any chapter by name.

    « Back Next »
  3. ×

    ...or use these buttons to go back to the previous chapter or skip to the next one.

    « Back Next »
  4. ×

    Jump up to the previous page or down to the next one. Also, you can type in a page number and press Enter to go directly to that page in the book.

    « Back Next »
  5. ×

    To search the entire text of this book, type in your search term here and press Enter.

    « Back Next »
  6. ×

    Share a link to this book page on your preferred social network or via email.

    « Back Next »
  7. ×

    View our suggested citation for this chapter.

    « Back Next »
  8. ×

    Ready to take your reading offline? Click here to buy this book in print or download it as a free PDF, if available.

    « Back Next »
Stay Connected!