¿Existe el combustible de aviación sostenible?
Un equipo de estudiantes de AeroDelft ensambla el prototipo Phoenix, el primer avión de pila de combustible de hidrógeno líquido del mundo, en un hangar.
Se estima que el sector de las aerolíneas es responsable del 2,5% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero (GEI), equivalentes a más de 900 millones de toneladas de dióxido de carbono (CO2). El principal factor de impacto ecológico es el uso de queroseno de aviación, un producto derivado del petróleo, indica la Organización de Aviación Civil Internacional (Icao, por sus siglas en inglés), una de las agencias de las Naciones Unidas.
Icao, junto con aerolíneas, estudian soluciones para reducir la huella de carbono de los viajes. En 2021, la Asociación Internacional de Transporte Aéreo (Iata, por sus siglas en inglés) delimitó un compromiso con las 290 aerolíneas de 120 países que forman parte de la asociación, con el objetivo de reducir gradualmente la emisión neta de CO2 de la aviación comercial para 2050.
Para ello, uno de los caminos más prometedores es el uso de combustibles sostenibles, los denominados SAF (Sustainable Aviation Fuel). Según Laís Forti Thomaz, investigadora de la Red Brasileña de Bioqueroseno e Hidrocarburos Renovables para la Aviación (RBQAV), los SAF tienen el potencial de reducir las emisiones de GEI de los aviones hasta en un 80%.
Sin embargo, solo el 2% de los vuelos comerciales utilizan actualmente combustibles sostenibles. Según datos de Icao y Iata, de los más de 22.2 millones de vuelos anuales (total 2021), poco más de 400 000 se abastecen con SAF.
A pesar de ser pequeña, la investigadora aclara que no es una cantidad insignificante. “Los combustibles de aviación son muy delicados y la tecnología SAF es relativamente nueva. Obstáculos como la escala de producción y el costo aún limitan el sector”.
Aun así, para Thomaz aún queda un largo camino por recorrer en las inversiones necesarias para alcanzar los objetivos internacionales de viajes sostenibles para 2050.
¿Qué son los combustibles de aviación sostenibles?
La principal diferencia entre SAF y los combustibles convencionales es la materia prima. Si bien el queroseno es un derivado del petróleo, como la gasolina, el SAF se puede producir a partir de biomasa, como plantas, residuos forestales, aceites vegetales y azúcares.
Según el Air Transport Action Group (Atag), el SAF tiene las mismas cualidades y características químicas que el combustible de aviación convencional, pero contiene menos impurezas y tiene una mayor densidad energética.
En general, el queroseno convencional se compone de aproximadamente un 70% de carbono, un 25% de lubricantes o compuestos aromáticos y un 5% de partículas contaminantes, como óxidos de azufre y óxidos de nitrógeno. Los combustibles sostenibles, en cambio, no cuentan con estos elementos en su composición.
“En los convencionales, los aromáticos son necesarios para el buen funcionamiento del motor y, en relación a las partículas contaminantes, no se eliminan solo por el costo de esta operación”, así lo explica Alejandro Ríos Galván, director del Consorcio de Investigación en Bioenergía Sostenible de la Universidad de Khalifa (Abu Dabi).
“Los SAF, en cambio, están compuestos prácticamente en un 100% por carbono, lo que se traduce en más potencia y eficiencia para la aeronave”, comenta Galván. Según él, estudios han determinado que los sustentables tienen hasta un 4% más de energía que los convencionales, lo que significa más tiempo de vuelo con la misma cantidad de combustible.
Los límites de los combustibles sostenibles
A pesar de tener las mismas cualidades químicas y funcionar tan bien, o incluso mejor, que el combustible para aviones convencional, ningún vuelo comercial utiliza combustible 100% sostenible.
Esto se debe a que, según Galvan, los SAF deben ser adecuados para una gran variedad de motores de aviones, algunos con una antigüedad de más de 30 años. “Ciertos componentes químicos, como el azufre, son necesarios en los motores más antiguos para que funcionen sin fallas ni fugas. En los aviones más nuevos, esto ya no es un problema”.
Por lo tanto, para que SAF se use comercialmente en toda la flota aérea, debe mezclarse con combustible para aviones convencional. Actualmente, la Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales (Astm) permite mezclas que van del 10% al 50% de combustibles sostenibles, pero el porcentaje depende del tipo de SAF utilizado.
Según Icao, existen siete procesos tecnológicos diferentes aprobados internacionalmente mediante los cuales se puede producir actualmente SAF. El más utilizado es el proceso Fischer-Tropsch (FT-SPK), en el que se produce biodiesel a partir de biomasa, como residuos forestales, pastos y residuos sólidos urbanos (restos de comida y podas). Para este proceso, Astm permite mezclas de hasta un 50 % con materiales combustibles.
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Según Thomaz, las aerolíneas están invirtiendo en aeronaves que puedan utilizar 100% SAF durante sus operaciones. Por ejemplo, en julio de 2022, una empresa brasileña de aviones comerciales, realizó una prueba en asociación con una compañía estadounidense que opera en el negocio de motores de aviones. La aeronave probada realizó un vuelo exitoso de 70 minutos alimentado al 100% con SAF.
Un hombre reposta un avión utilizado por biólogos para buscar lobos por el Proyecto Lobo del Parque Nacional de Yellowstone.
¿Qué falta para aumentar el uso de combustibles sostenibles en la aviación?
Para alcanzar el objetivo de cero emisiones propuesto por Iata para 2050, la asociación predice que se necesitarán 449 mil millones de litros de combustible sostenible para satisfacer la demanda total. Sin embargo, aquí es donde comienzan los desafíos.
También según la asociación, la demanda actual de combustibles del sector ronda los 390 mil millones de litros. Sin embargo, la capacidad de producción mundial de SAF es de solo 14 millones de litros, es decir, el 0,003% de la demanda total.
“Las tecnologías de producción de SAF todavía están en pañales. Actualmente, no están lo suficientemente maduros para obtener la escala comercial necesaria para satisfacer la demanda del mercado”, afirma Thomaz.
Además de la capacidad de producción, el desafío para aumentar el uso de SAF es la logística. Como explica Thomaz, también hay que tener en cuenta la sostenibilidad a la hora de transportar este combustible, por lo que es importante tener en cuenta dónde se produce y dónde se consumirá.
“Si la producción se realiza en Europa, por ejemplo, y el combustible se va a utilizar en un vuelo que sale de Brasil, se deben tener en cuenta las emisiones de ese transporte”, dice la investigadora.
Según ella, las propuestas para hacer frente a este problema es aumentar la capacidad de producción y las áreas geográficas donde se utiliza. Actualmente, según Icao, solo 57 aeropuertos en el mundo cuentan con suministro y distribución continua de SAF. La gran mayoría están en Estados Unidos y Europa, uno en Japón y otro en Australia. Ningún aeropuerto de América Latina aparece en la encuesta de la organización.
“La industria de la aviación no podrá resolver estos desafíos por sí sola. Se necesita mucha inversión para incentivar la producción, promover la investigación y desarrollar proyectos en el área”, enfatiza Thomaz.
La investigadora menciona, como ejemplo, el Programa Nacional de Bioqueroseno establecido en 2021 por el gobierno brasileño. El proyecto prevé el estímulo de la investigación, producción, comercialización y uso del bioqueroseno a través de incentivos fiscales y asignación de recursos federales.
Finalmente, el escenario actual demuestra que los viajes más sostenibles ya son una posibilidad. Pero aún queda mucho por hacer para que la aviación deje de ser un problema para el calentamiento global.
