Rutas de producción de SAF y los requerimientos de ReFuelEU Aviation

A nivel mundial, la aviación emitió 915 Mt de CO₂ en 2019. Globalmente, la acción humana es responsables de 43.000 Mt de CO₂. Por lo tanto, la industria de aviación global es responsable de cerca del 2,1% de todas las emisiones de CO₂ antropogénico.

Como analice hace unos meses en el artículo de Descarbonización de la aviación: caso de estudio de Lufthansa, según el Grupo Lufthansa los combustibles de aviación sostenibles (SAF) son una palanca esencial, en su objetivo de alcanzar la movilidad neutral en carbono, para descarbonizar la aviación. Análogamente, confían en avances tecnológico que permitan reducir emisiones de dióxido de carbono antes del 2050.

El 21 de junio de 2022 la aerolínea sueca Braathens Regional Airlines y el proveedor de SAF Neste colaboraron para permitir el primer vuelo de prueba 100% propulsado por SAF en un avión regional comercial. El vuelo de prueba respalda aún más los objetivos de descarbonización de la aviación y la aceleración de la certificación SAF.

En España, en julio de 2023 Moeve comenzó a comercializar combustible sostenible de aviación (SAF) en 4 de los principales aeropuertos españoles (Madrid, Barcelona, Palma de Mallorca y Sevilla), por los que cada año pasan más de 133 millones de pasajeros, lo que supone el 55% del tráfico de pasajeros del país. Por lo tanto, el sector ya está moviéndose en la dirección correcta.

Rutas

Voy a enumerar ciertas rutas certificadas, según la norma ASTM D 7566 (Standard Specification for Aviation Turbine Fuel Containing Synthesized Hydrocarbons), para la obtención de combustibles sostenibles de aviación:

1. Queroseno parafínico sintético Fischer-Tropsch (FT-SPK):

-Se necesita syngas (H₂+CO), que puede provenir de gasificación de residuos (RSU) o residuos de biomasa (agroforestales, cultivos vegetales).

-El proceso establecido es el pretratamiento de materia prima (clasificación, tamaño secado), gasificación, limpieza y acondicionamiento de gas de síntesis, catálisis FT, destilación e hidrocraqueo. Etapas adicionales: isomerización y reformado catalítico. Pudiendo incluirse, posteriormente, máximo un 50 %v/v en el SAF.

2. Queroseno parafínico sintetizado a partir de ésteres y ácidos grasos hidroprocesados (HEFA-SPK):

-Se necesita ésteres y ácidos grasos: aceites vegetales, aceites usados y grasas animales.

-El proceso establecido es la desoxigenado e hidroprocesado posterior para producir un componente de mezcla de combustible de hidrocarburo puro. Pudiendo incluirse, posteriormente, máximo un 50 %v/v en el SAF.

3. Iso parafinas sintetizadas a partir de azúcares fermentados hidroprocesados (HFS-SIP):

-Se necesitan azúcares como materia prima.

-El proceso establecido es utilizando levaduras modificadas, los azúcares se convierten en hidrocarburos mediante un proceso de fermentación. Pudiendo incluirse, posteriormente, máximo un 10 %v/v en el SAF.

4. Queroseno parafínico hidroprocesado Fischer Tropsch con alquilación aromática (FT-SPK/A):

-Se necesita syngas de gasificación de RSU, residuos agroforestales, cultivos vegetales o syngas de procesos PtL.

-El proceso establecido es una variación de FT-SPK, donde la alquilación de aromáticos ligeros crea una mezcla de hidrocarburos que incluye compuestos aromáticos. Pudiendo incluirse, posteriormente, máximo un 50 %v/v en el SAF.

5. Queroseno parafínico sintetizado a partir alcoholes (ATJ-SPK):

-Se necesita como reactivo el isobutanol y etanol.

-El proceso establecido consiste en la deshidratación, oligomerización e hidroprocesamiento se utilizan para convertir alcoholes, como el isobutanol, en hidrocarburos. Pudiendo incluirse, posteriormente, máximo un 50 %v/v en el SAF.

6. Queroseno sintetizado a partir de la conversión hidrotérmica de ésteres y ácidos grasos (licuefacción hidrotérmica) (CHJ):

-Se necesita ésteres y ácidos grasos: aceites vegetales, aceites usados y grasas animales.

-El proceso se desarrolla en condiciones de temperatura y presión muy altas, se forma una sola fase que consta de FFA y agua supercrítica (SCW) en la que los FFA se craquean, isomerizan y ciclan en parafina, isoparafina , cicloparafina y compuestos aromáticos. Pudiendo incluirse, posteriormente, máximo un 50 %v/v en el SAF.

7. Queroseno parafínico sintetizado a partir de hidrocarburos, ésteres y ácidos grasos hidroprocesados (HC-HEFA-SPK):

-Se necesita hidrocarburos biológicamente derivados y ésteres y ácidos grasos.

-El proceso establecido es un hidroprocesamiento de hidrocarburos bioderivados (a diferencia de los ácidos grasos o ésteres de ácidos grasos que se encuentran en la producción de HEFA) que provienen de aceites que se encuentran en un alga específica (botryococcus braunii). Pudiendo incluirse, posteriormente, máximo un 10 %v/v en el SAF.

Sin embargo, la disponibilidad de materia prima SAF no es uniforme en todo el mundo. Algunas regiones tienen una mayor disponibilidad de tierra para materias primas basadas en cultivos (no alimentarios), otras tienen grandes volúmenes de desechos domésticos o las condiciones para el suministro de electricidad renovable. Asia-Pacífico muestra el mayor potencial de materias primas de todas las regiones, así como el mayor crecimiento del tráfico aéreo en las próximas décadas.

Iniciativa de aviación ReFuelEU

El 25 de abril de 2023, el Consejo y el Parlamento Europeo alcanzaron un acuerdo político provisional sobre una propuesta destinada a descarbonizar el sector de la aviación y crear condiciones equitativas para un transporte aéreo sostenible.

La propuesta tiene como objetivo aumentar tanto la demanda como la oferta de combustibles de aviación sostenibles (SAF), al tiempo que garantiza la igualdad de condiciones en todo el mercado del transporte aéreo de la UE. Es una propuesta importante que tiene como objetivo poner el transporte aéreo en la trayectoria de los objetivos climáticos de la UE para 2030 y 2050, ya que los SAF son una de las herramientas clave a corto y mediano plazo para descarbonizar la aviación. Debería proporcionar una salida a la situación que frena su desarrollo: escasez de oferta y precios todavía muy superiores a los de los combustibles fósiles.

• Como podéis observar en la siguiente tabla, en dicho acuerdo se establecen unas nuevas reglas de combustibles de aviación sostenibles que indican la proporción mínima de combustibles para aviones más ecológicos que estarán disponibles en los aeropuertos de la UE.

Según el acuerdo, el término "combustibles de aviación sostenibles" incluirá combustibles sintéticos, ciertos biocombustibles producidos a partir de residuos agrícolas o forestales, algas, biorresiduos, aceite de cocina usado o ciertas grasas animales, y combustibles de aviación reciclados producidos a partir de gases residuales y residuos el plástico. Los RFNBO, combustibles renovables de origen no biológico por sus siglas en inglés, son los combustibles generados tras la captura de CO₂. Como podéis observar, la Comisión Europea prevé un desarrollo algo más lento al uso directo del CO₂.

• Las compañías tendrán que repostar solamente el combustible necesario para el vuelo. Para de ese modo, evitar las prácticas de “Tankering”, esta estrategia hace referencia a llevar combustible extra para evitar repostar en un aeropuerto de destino donde el combustible es más caro.

• Garantizar la infraestructura necesaria en los aeropuertos de la Unión Europea para entregar, almacenar y repostar con SAF.

• Además, un sistema de etiquetado a nivel europeo, que describa de manera sencilla el comportamiento medioambiental de los operadores de aeronaves que utilizan combustibles sostenibles, y por corolario, ayudará a los consumidores a tomar decisiones informadas y promoverá vuelos más ecológicos. Ya que, se podrán realizar comparaciones en las emisiones entre vuelos idénticos por distintas compañías.

Próximamente analizaremos las implicaciones que puede tener el cumplimiento de este mandato de obligatoriedad que pretende impulsar la Comisión Europea. Sobre todo, centrándonos en la desventaja competitiva que se encontraran las compañías que operen en Europa, respecto a las que operan desde fuera de la UE.

Ager Prieto Elorduy es analista del sector energético. Ingeniero de procesos en la Ingeniería española Sener.