El desafío de una aviación más ecológica en cinco gráficos

El caos en los aeropuertos puede estar acaparando el centro de atención en la industria de la aviación en este momento, pero una vez que la interrupción disminuya, aún habrá un desafío apremiante y a largo plazo que abordar: cómo reducir las emisiones para ayudar a abordar la crisis climática.

Las emisiones de la aviación ascendieron a 1 gigatonelada de dióxido de carbono en 2019, equivalente a alrededor del 2% del total mundial. La Asociación Internacional de Transporte Aéreo (IATA) ha establecido el objetivo de alcanzar cero emisiones netas para 2050, y su plan se apoya en gran medida en combustibles sostenibles, así como en nuevas tecnologías, eficiencias operativas y compensaciones de carbono.

Esas tecnologías novedosas incluyen aviones eléctricos y de hidrógeno, pero la realidad es que su despliegue comercial bien podría estar a décadas de distancia. Mientras tanto, en ausencia de avances significativos o intervenciones políticas, la mayoría de las millas aéreas parecen estar propulsadas por combustibles fósiles.

Repasamos cinco gráficos de BloombergNEF que analizan la ruta hacia un vuelo más sostenible.

1. La escala del problema

El sector de la aviación consumió cerca del 8% de los productos derivados del petróleo a nivel mundial en 2019. Eso equivale a alrededor de 7 millones de barriles de combustible por día, y los aviones de pasajeros representan más del 90% del total. Este volumen fue el doble del de 1990 y casi un 50% superior al de 2010.

Si bien Covid-19 resultó en una reversión significativa en el impulso, se espera que la demanda de combustible a largo plazo aumente a 13,9 millones de barriles por día para mediados de siglo, apenas por debajo del consumo total de petróleo de China en 2021. Eso es según el Escenario de Transición Económica de BNEF, un camino guiado por la economía sobre cómo evoluciona la transición energética hasta 2050, que asume que no se promulgan nuevos cambios de política.

El crecimiento en el uso de combustible refleja una mayor demanda de viajes aéreos a medida que crece la población mundial y aumenta el PIB per cápita. Bajo el Escenario de Transición Económica, la demanda de viajes aéreos por parte de los pasajeros se recupera a los niveles previos a la pandemia para 2025 y aumenta a casi tres veces los niveles de 2019 para mediados de siglo.

Todo esto significa que, sin una mayor intervención para limpiar la huella ambiental del sector, las emisiones de la aviación podrían pasar de alrededor de 1 gigatonelada de CO2 en 2019 a casi 2 gigatoneladas en 2050.

2. Abordar el desafío

Al igual que con el resto de la economía mundial, no existe una bala de plata cuando se trata de descarbonizar la aviación: hay varias áreas en todo el sector donde se pueden reducir las emisiones y una serie de tecnologías que podrían ayudar a hacerlo.

Mirando los aviones en sí, las mejoras en la eficiencia del combustible permitirían a las aerolíneas reducir tanto sus costos como sus emisiones. Es probable que el cambio a flotas más eficientes en combustible se vea impulsado por la necesidad de reemplazar aviones viejos y adaptarse a precios de carbono más altos.

Pero las mejoras en la eficiencia de las aeronaves, por sí solas, no serán suficientes para alcanzar emisiones netas cero. Será importante aumentar el uso de combustible de aviación sostenible, conocido como SAF, e incluso existe la posibilidad de producir combustible para aviones sin depender de los combustibles fósiles, algo en lo que está trabajando la startup Twelve, con sede en California.

En última instancia, el sector requerirá una revisión más radical a largo plazo mediante la introducción de nuevos sistemas de propulsión, como aviones eléctricos y de hidrógeno. Sin embargo, es probable que sus aplicaciones se limiten inicialmente a vuelos de corta y media distancia, al menos antes de 2050, según Takehiro Kawahara, especialista en aviación de BNEF.

3. Cómo están respondiendo las aerolíneas

Más de la mitad de las 65 principales aerolíneas mundiales seguidas por BNEF han establecido algún tipo de objetivo de cero neto, incluidas Ryanair y American Airlines, y se espera que más lo hagan. Juntos, estos 65 operadores han emprendido casi 400 iniciativas de descarbonización.

Si bien se ofrecen numerosas soluciones potenciales bajas en carbono, pocas son competitivas en costos o están disponibles a escala comercial en la actualidad. Esto significa que las aerolíneas han centrado principalmente su actividad en la obtención de contratos plurianuales para SAF y la modernización de sus flotas de aviones.

La promesa de aviones eléctricos y propulsados por hidrógeno ha despertado un interés temprano por parte de las aerolíneas. La startup ZeroAvia anunció en julio que había recaudado 30 millones de dólares de inversores, incluido el propietario de British Airways, International Consolidated Airlines Group. La compañía de motores de hidrógeno también cuenta con Alaska Airlines y United Airlines entre sus patrocinadores.

“A largo plazo, más aerolíneas considerarán aviones de cero emisiones en sus estrategias de descarbonización a medida que las nuevas tecnologías de propulsión estén más cerca de ser viables”, dice Kawahara.

4. Combustible de aviación sostenible como solución a corto plazo

Hasta que los sistemas de propulsión de aeronaves de bajas emisiones se implementen a escala, SAF es una solución inmediata para ayudar a descarbonizar la aviación. Derivado de fuentes como el aceite de cocina usado, SAF ofrece una alternativa más respetuosa con el medio ambiente que el queroseno a base de combustibles fósiles y, como combustible directo, es compatible con la infraestructura existente.

SAF representa actualmente menos del 0,1 % del uso mundial de combustible para aviones, y BNEF espera que aumente a alrededor del 4 % en 2030 y cerca del 6 % para 2050, liderado por el crecimiento en Europa y América del Norte.

Aun así, esto está "muy por debajo de los objetivos de la industria, que se apoyan en gran medida en SAF", dice Daisy Robinson, directora de combustibles renovables de BNEF. "Por ejemplo, IATA tiene como objetivo que SAF contribuya al 65% de las reducciones de emisiones de la industria para llegar a cero neto para 2050".

La adopción limitada de SAF se produce en medio de una prima de precio significativa: SAF es de dos a cuatro veces más caro que el combustible para aviones convencional. También falta apoyo político. “Aquellas políticas que sí incluyen SAF a menudo favorecen los combustibles para carretera, lo que significa que los productores tienen un incentivo más fuerte para producir combustibles para carretera como diésel renovable en lugar de combustible renovable para aviones”, dice Robinson. "La disponibilidad de materias primas sostenibles también podría frenar a la industria, ya que la mayor parte de la capacidad planificada se centra en el hidroprocesamiento de aceites y lípidos, que son relativamente escasos".

5. ¿Un futuro de hidrógeno o eléctrico?

Una cantidad cada vez mayor de capital está fluyendo hacia las nuevas empresas que trabajan en aviones eléctricos y de hidrógeno, con una financiación a partir de 2016 que superó los 400 millones de dólares.

Kawahara ve el futuro de la aviación involucrando una combinación de aviones eléctricos y de hidrógeno. “El sistema que se adopte dependerá de varios factores, como el desarrollo tecnológico, la economía, la infraestructura aeroportuaria, la disponibilidad de electricidad y combustibles limpios y las rutas”, dice.

Es probable que la implementación a gran escala todavía esté un poco lejos, especialmente porque la tecnología aún se está perfeccionando.

"Una de las principales barreras para los aviones eléctricos a batería es la baja densidad de energía por masa de las baterías, lo que limita el alcance y la carga útil del avión”, observa Kawahara. Esto es problemático dado que casi el 40% de las emisiones de carbono de los aviones de pasajeros provienen de vuelos de más de 4000 kilómetros.

Para el hidrógeno, Kawahara apunta a la menor densidad de energía volumétrica en comparación con el combustible para aviones convencional. “Esto significa que la aeronave necesitará transportar grandes tanques de hidrógeno para volar la misma distancia que una aeronave convencional (asumiendo la misma carga útil), lo que implica que pueden ser necesarios cambios en el diseño de la aeronave para hacer realidad las aeronaves de fuselaje estrecho y ancho propulsadas por hidrógeno”, dijo. dice.

La adopción también se verá frenada por el requisito de pasar por rigurosos procesos de certificación de seguridad, la larga vida operativa de los aviones actualmente en servicio y la necesidad de reemplazar tanto los aviones como la infraestructura asociada en tierra.

A medida que las nuevas empresas solucionan el problema, es probable que la puesta en marcha de nuevos sistemas de propulsión dependa de que el duopolio Airbus-Boeing logre avances significativos en esta esfera.