Tecnologías emergentes que prometen viajes aéreos más sostenibles

Motores eléctricos, combustibles alternativos y un sistema de navegación optimizado podrían reducir las emisiones y mitigar el impacto ambiental cuando se retomen los vuelos en todo el mundo.

Published 19 de enero de 2021 11:04 GMT-2
El cielo de Colonia, Alemania, atravesado por las estelas de condensación de los aviones. Dado que los ...

El cielo de Colonia, Alemania, atravesado por las estelas de condensación de los aviones. Dado que los contaminantes de estas estelas contribuyen al cambio climático, los expertos están buscando cómo eliminarlas, y trabajando en otras iniciativas para que los viajes sean más sostenibles.

Fotografía de Federico Gambarini, AP

Quizás hayas oído el término sueco “flygskam”, que literalmente, se traduce como “la vergüenza de volar”. En un año donde los vuelos disminuyeron un 66 por ciento, en comparación con 2019, podría decirse que la sensación no ha sido muy habitual.

Pero dado el reciente aumento de viajes aéreos y las expectativas de un fuerte regreso de vuelos gracias a las vacunas COVID-19, el flygskam está asomando nuevamente. El término se creó en 2017 en medio de una campaña para cambiar la forma en la que volamos, desde la frecuencia de los vuelos hasta la tecnología de los aviones. El objetivo: mitigar las emisiones de dióxido de carbono que, según los expertos, podrían triplicarse para 2050.

La aviación representa una parte relativamente pequeña de las emisiones globales: el 2,5 por ciento. Los principales responsables, como la electricidad y la agricultura, generan mayores emisiones, pero también aportan beneficios a miles de millones de personas. Las emisiones de las aerolíneas, en cambio, provienen principalmente de viajeros pudientes de los países más ricos: los pasajeros de clase ejecutiva producen seis veces más carbono que los de clase económica, y el uno por ciento de los viajeros más frecuentes son responsables de la mitad de todas las emisiones de carbono de la aviación.

¿La disminución de viajes causada por la pandemia será suficiente para producir un cambio radical en la aviación y aportar beneficios al medio ambiente? En 2020, es probable que la caída del tráfico aéreo haya reducido las emisiones de carbono en varios cientos de millones de toneladas. Y se está insistiendo en que se mantengan esas cifras a partir de la eliminación de las estelas de condensación, los nuevos combustibles, y los sistemas de navegación mejorados. Si se pronostica que el cambio climático provocará daños irreversibles para 2035, es necesario tomar medidas de forma urgente.

Por supuesto, reducir el número de viajes sería aún más beneficioso, por eso se está proponiendo viajar solo una vez al año, no volar durante un año y asistir a conferencias de manera virtual. Pero, de cualquier modo, el transporte aéreo ha llegado para quedarse, así que, debemos intentar que el viaje sea más sostenible. Presentamos algunas formas para que los aviones puedan funcionar con mayor respeto por el medio ambiente.

Reducir las estelas de condensación

La aviación no solo emite dióxido de carbono; también produce vapor de agua, aerosoles y óxidos de nitrógeno. Estos contaminantes absorben más energía de la que se irradia al espacio, lo que hace que la atmósfera de la Tierra se caliente. Esto significa que los efectos de la aviación con respecto al calentamiento podrían ser incluso más perjudiciales que su huella de carbono.

Los motores de turbina de los aviones comerciales, como este en una instalación de mantenimiento en Singapur, utilizan la potencia energética del queroseno. Las empresas están experimentando con biocombustibles y combustibles sintéticos que pueden reducir las emisiones de dióxido de carbono.

Fotografía de Justin Guariglia, Redux

Un Airbus A300-600R antes de aterrizar. La compañía planea tener listo un avión de hidrógeno para 2035.

Fotografía de Aviation Images/Getty Images

El efecto más perjudicial es el de las estelas de condensación: las líneas que forma en el aire el escape del motor de un avión. Un pequeño número de vuelos son responsables de la mayoría de las estelas. Esto se debe a que las estelas de condensación se forman solo en determinadas áreas atmosféricas donde el clima es lo suficientemente frío y húmedo.

Si se evitaran esas zonas, se lograría reducir ampliamente la contaminación no carbónica provocada por los aviones. Un artículo de investigación que observó el espacio aéreo de Japón reveló que la modificación de una pequeña cantidad de rutas de vuelo para evitar estas áreas podría reducir los efectos de las estelas de condensación en el clima en un 59 por ciento. El cambio simplemente implicaría unos 600 metros por encima o por debajo de estas regiones. Si bien volar un avión más alto o más bajo puede reducir su eficiencia y requerir más combustible, el articulo afirmó que limitar las estelas de condensación compensaría cualquier emisión de carbono adicional.

“Cada vez resulta más evidente que las estelas de condensación son un factor muy perjudicial en lo que respecta al cambio climático”, sostiene Marc Stettler, uno de los autores del artículo y profesor de transporte y medio ambiente en el Imperial College de Londres.

Los lugares donde pueden formarse las estelas cambian de un día a otro, por lo que las aerolíneas necesitan pronósticos meteorológicos precisos de varios días para poder evitarlos. Los pilotos podrían dar aviso de las estelas de condensación, del mismo modo que informan actualmente la existencia de turbulencias, para que otros aviones puedan modificar sus rutas de vuelo de acuerdo con eso.

El año pasado, Eurocontrol, la autoridad de aviación de la Unión Europea, comenzó a preparar un proyecto para evitar las estelas de condensación. Stettler y sus colegas planean continuar la investigación sobre cómo implementar cambios que podrían reducir las estelas de condensación.

“Esta es la forma más rápida para que los aviones puedan reducir su impacto climático”, afirma.

Combustibles alternativos

Los aviones comerciales utilizan queroseno, pero, para reemplazarlo, las empresas están convirtiendo biomasas, como aceite vegetal e incluso pañales usados, en combustible para avión. Algunas investigaciones sugieren que estos biocombustibles podrían reducir la contaminación por carbono en más del 60 por ciento. Pero no todos los biocombustibles son iguales.

Un avión desciende cuando amanece en la Ciudad de México. La inteligencia artificial se está utilizando para mejorar la navegación aérea y reducir las demoras que hacen que los aviones deban aguardar en la pista o rodear el aeropuerto.

Fotografía de Marco Ugarte, AP

Los que pueden convertirse en alimento no son una opción debido a la creciente población del planeta, que necesita de los cultivos para nutrirse. El aceite de cocina usado y la pulpa que se desecha en la agricultura o luego de la tala son costosos y no se producen a una escala lo suficientemente considerable como para hacer una gran diferencia. Pero esto no significa que no se desarrollarán otros combustibles de aviación sostenibles.

“Siempre se dice que la aviación es un sector difícil de descarbonizar”, dice Andrew Murphy, director de aviación de Transport and Environment, una organización no gubernamental europea. “Pero eso es solo la mitad de la historia. La otra mitad es que aún no lo hemos intentado".

Los sectores más avanzados sí emplean combustibles electrónicos o "combustibles sintéticos", que no requieren que los motores sean rediseñados. Para fabricar combustibles electrónicos, se utiliza electricidad (si es renovable, mejor) para separar las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno. Luego, el hidrógeno se combina con dióxido de carbono para producir combustible para aviones.

Otra iniciativa implica extraer carbono de la atmósfera y usarlo como ingrediente para producir combustible. Si bien esta tecnología aún se encuentra en sus primeras fases, eso no quiere decir que tardará mucho en desarrollarse.

“La pandemia nos ha demostrado que las nuevas tecnologías, si queremos, pueden acelerarse”, sostiene Murphy.

Motor eléctrico o híbrido

Los automóviles no son el único medio de transporte que está implementando el motor eléctrico: un estudio reveló que ya existen cien proyectos para construir aviones de propulsión eléctrica.

Los primeros vuelos eléctricos se realizarán en aviones pequeños y se establecerá un límite de altura de unos pocos cientos de kilómetros. Para 2040, Noruega, un país con numerosas islas y montañas, ya se ha comprometido a hacer todos sus vuelos de corta distancia en aviones eléctricos. En el futuro, se habilitarán nuevas rutas para llegar a otras áreas exclusivamente por medio de aviones eléctricos.

“Una flota enorme de estos aviones significaría un cambio radical en los sistemas de transporte locales”, comenta Ron Steenblik, ex director de la Iniciativa de Subsidios Globales del Instituto Internacional para el Desarrollo Sostenible.

Por ahora, no se contempla la posibilidad de hacer distancias más largas con aviones más grandes en esta modalidad eléctrica. Sin embargo, algunas empresas están probando construir un híbrido de electricidad e hidrógeno, que podría ampliar las posibilidades. Boeing, entre otras, también están considerando el hidrógeno como medio de propulsión incluso sin emplear electricidad. Airbus dio a conocer tres proyectos de aviones que emplearían hidrógeno y anunció que el objetivo es tenerlo listo para 2035.

“No queremos que simplemente sea técnicamente factible”, expresa Glenn Llewellyn, vicepresidente del proyecto de aeronaves de cero emisiones de Airbus. "Queremos que sea económicamente viable".

El desastre de Hindenburg en 1937 puso fin a la primera era del hidrógeno. La industria de la aviación intentó un proyecto con hidrógeno nuevamente en 2010 pero debió abortarlo porque era demasiado costoso. Pero Llewellyn señala que otras industrias, como la del automóvil y la espacial, han mejorado el empleo de hidrógeno y han dado pruebas de su seguridad, sus múltiples aplicaciones y han logrado reducir los costos.

“El ecosistema está evolucionando de una manera muy diferente en comparación a 10 años atrás”, comenta Llewellyn. "Hoy tenemos un mejor punto de partida".

Mejorar la navegación

Durante décadas, las aerolíneas han utilizado computadoras para optimizar el panorama de rutas y la planificación; hoy están aplicando la inteligencia artificial (IA) para encontrar nuevas formas de reducir las necesidades de combustible.

Air France, Norwegian y Malaysia Airlines ya están utilizando una tecnología denominada Sky Breathe que utiliza la big data y la inteligencia artificial para analizar miles de millones de registros de vuelos y encontrar formas de ahorrar combustible. La compañía detrás de Sky Breathe afirma que ha permitido que sus clientes ahorren más de $150 millones de dólares en 2019 y ha reducido las emisiones de CO2 en 590.000 toneladas.

La Administración Federal de Aviación de los EE. UU. (FAA, por sus siglas en inglés) se encuentra trabajando en una actualización llamada NextGen, que comprende una serie de sistemas interconectados para mejorar la visualización, navegación y comunicación en el tráfico aéreo. La FAA sostiene que la tecnología permitirá programar aterrizajes y despegues más precisos y reducirá las demoras que retienen a los aviones en la pista o los obligan a dar vueltas alrededor del aeropuerto.

"La IA es especial para observar patrones", explica Ashish Kapoor, investigador de IA en Microsoft que trabaja en proyectos de aviación. "Llevamos años volando aviones, así que tenemos muchos datos disponibles".

Y cuando los aviones cuenten con los sensores, habrá todavía más datos para implementar mejoras. Toda esa información disponible sugiere que la siguiente fase de la aviación será muy diferente. Los algoritmos podrían desarrollar nuevos diseños de aviones y elaborar planes de vuelo, teniendo en cuenta la velocidad, la comodidad y las emisiones.

“No tenemos que evolucionar como lo ha hecho la aviación en los últimos cien años”, dice Kapoor.

Pero para que esto suceda, la evolución no solo debe vincularse a lo tecnológico; debe reflejarse también en la legislación de los países y en los aportes de las aerolíneas para financiar costosas investigaciones. La industria de la aviación debe sentir la necesidad de ser sostenible. Janice Lao-Noche, científica ambiental y economista del desarrollo, cree que la sensación de flygskam debe calar más hondo y tal vez, lamentablemente habrá que esperar que el cambio climático interrumpa más vuelos. Recién ahí, podremos esperar que las nuevas tecnologías despeguen.

“Creo que habrá cambios importantes. Pero, claramente, la industria de la aviación tiene por delante un camino con mucha turbulencia”.

Jackie Snow es escritora de viajes y tecnología. 

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