Calentamiento Global

9 escenarios, mucho biocombustible sostenible

Varias aerolíneas importantes se han comprometido a alcanzar emisiones netas de carbono cero para mediados de siglo para combatir el cambio climático. Es un objetivo ambicioso que requerirá un aumento enorme en los combustibles de aviación sostenibles, pero eso por sí solo no será suficiente, según muestra nuestra última investigación.

La idea de que los aviones de pasajeros funcionen únicamente con combustible hecho con aceite de cocina usado de restaurantes o tallos de maíz puede parecer futurista, pero no está tan lejos.

Las aerolíneas ya están experimentando con combustibles de aviación sostenibles. Estos incluyen biocombustibles hechos de residuos agrícolas, árboles, maíz y aceite de cocina usado. Otros combustibles son sintéticos, elaborados mediante la combinación de carbono capturado del aire e hidrógeno verde, elaborado con energía renovable. A menudo, pueden ir directamente a los tanques de combustible de los aviones existentes que normalmente contienen combustible fósil para aviones.

United Airlines, que ha estado utilizando una mezcla de aceite usado o grasa de desecho y combustibles fósiles en algunos vuelos desde Los Ángeles y Ámsterdam, anunció en febrero de 2023 que había formado una sociedad con empresas de biocombustibles para impulsar 50.000 vuelos al año entre Chicago y Ámsterdam. Centros de operaciones de Denver que utilicen combustibles de aviación sostenibles a base de etanol para 2028.

En un nuevo estudio, examinamos diferentes opciones para que la aviación alcance emisiones netas cero y evaluamos cómo los viajes aéreos podrían continuar sin contribuir al cambio climático.

El resultado final: cada camino tiene importantes compensaciones y obstáculos. Reemplazar el combustible fósil para aviones con combustibles de aviación sostenibles será crucial, pero la industria aún necesitará invertir en la captura y el almacenamiento de carbono directo en el aire para compensar las emisiones que no se pueden reducir.

Escenarios para el futuro

Antes de la pandemia, en 2019, la aviación representaba alrededor del 3,1 % del total de las emisiones mundiales de CO₂ por la combustión de combustibles fósiles, y el número de millas recorridas por pasajeros cada año iba en aumento. Si las emisiones de la aviación fueran un país, eso lo convertiría en el sexto mayor emisor, siguiendo de cerca a Japón.

Además de liberar emisiones de carbono, quemar combustible para aviones produce hollín y vapor de agua, conocidos como estelas, que contribuyen al calentamiento, y estos no se evitan cambiando a combustibles de aviación sostenibles.

La aviación es también uno de los sectores de la economía más difíciles de descarbonizar. Se están desarrollando pequeños aviones eléctricos y de hidrógeno, pero es probable que falten décadas para vuelos de larga distancia con muchos pasajeros.

Desarrollamos y analizamos nueve escenarios que abarcan un rango de demanda proyectada de pasajeros y carga, intensidad energética e intensidad de carbono de la aviación para explorar cómo la industria podría llegar a cero emisiones netas para 2050.

Nueve escenarios ilustran cuántas compensaciones de carbono se requerirían para alcanzar emisiones netas cero, dependiendo de las elecciones realizadas sobre la demanda y la energía y la intensidad del carbono. Cada uno comienza con las emisiones de 2021 (1,2 gigatoneladas de dióxido de carbono equivalente). Con una demanda creciente y sin mejoras en la intensidad de carbono, será necesaria una gran cantidad de captura de carbono. Un menor uso de combustibles fósiles y un crecimiento más lento de la demanda reducen las necesidades de compensación.
Candelaria Bergero

Descubrimos que se podrían necesitar hasta 19,8 exajulios de combustibles de aviación sostenibles para que todo el sector alcance emisiones netas de CO₂ cero. Con otras mejoras de eficiencia, eso podría reducirse a tan solo 3 exajulios. Para poner eso en contexto, 3 exajulios es casi equivalente a todos los biocombustibles producidos en 2019 y supera con creces los 0,005 exajulios de combustible para aviones de base biológica producido en 2019. Un exajulio es una medida de energía.

Volar menos y mejorar la eficiencia energética de los aviones, como usar aterrizajes de «deslizamiento» más eficientes que permitan a las aerolíneas acercarse al aeropuerto con los motores casi inactivos, puede ayudar a reducir la cantidad de combustible necesario. Pero incluso en nuestros escenarios más optimistas, donde la demanda crece un 1 % por año, en comparación con el promedio histórico de 4 % por año, y la eficiencia energética mejora un 4 % por año en lugar de un 1 %, la aviación aún necesitaría alrededor de 3 exajulios de energía sostenible. combustibles de aviación.

Por qué las compensaciones siguen siendo necesarias

Una rápida expansión en los combustibles de aviación sostenibles de biocombustibles es más fácil decirlo que hacerlo. Podría requerir tanto como 1,2 millones de millas cuadradas (300 millones de hectáreas) de tierra dedicada a cultivos para convertirlos en combustible, aproximadamente el 19% de las tierras de cultivo mundiales en la actualidad.

Otro desafío es el costo. El precio promedio mundial del combustible fósil para aviones es de unos 3 dólares estadounidenses por galón (0,80 dólares por litro), mientras que el costo de producir combustibles para aviones de base biológica suele ser el doble. El más económico, HEFA, que usa grasas, aceites y grasas, varía en costo de $2.95 a $8.67 por galón ($0.78 a $2.29 por litro), pero depende de la disponibilidad de aceite usado.

Los biocombustibles de Fischer-Tropsch, producidos por una reacción química que convierte el monóxido de carbono y el hidrógeno en hidrocarburos líquidos, oscilan entre $3,79 y $8,71 por galón ($1 a $2,30 por litro). Y los combustibles sintéticos cuestan entre $4,92 y $17,79 por galón ($1,30 a $4,70 por litro).

Siendo realistas, alcanzar cero emisiones netas probablemente también dependerá de la eliminación de dióxido de carbono.

En un futuro con un uso de aerolíneas similar al actual, se tendrían que capturar del aire hasta 3,4 gigatoneladas de dióxido de carbono y encerrarlos (bombear bajo tierra, por ejemplo) para que la aviación alcance el cero neto. Eso podría costar billones de dólares.

Para que estas compensaciones sean efectivas, la remoción de carbono también tendría que seguir un criterio de elegibilidad sólido y ser efectivamente permanente. Esto no sucede hoy en día en los programas de compensación de las aerolíneas, donde las aerolíneas en su mayoría compran compensaciones baratas y no permanentes, como las que involucran proyectos de manejo y conservación de bosques.

Se aplican algunas advertencias a nuestros hallazgos, lo que podría aumentar aún más la necesidad de compensaciones.

Nuestra evaluación asume que los combustibles de aviación sostenibles son emisiones netas de carbono cero. Sin embargo, las materias primas para estos combustibles actualmente tienen emisiones de ciclo de vida, incluidas las de los fertilizantes, la agricultura y el transporte. La American Society for Testing Materials también tiene actualmente un límite máximo de mezcla: hasta un 50 % de combustibles sostenibles se pueden mezclar con combustible para aviones convencional para la aviación en los EE. UU., aunque las aerolíneas han estado probando mezclas al 100 % en Europa.

Cómo superar los obstáculos finales

Para cumplir con los objetivos climáticos que el mundo se ha fijado, las emisiones en todos los sectores deben disminuir, incluida la aviación.

Si bien las reducciones en la demanda ayudarían a reducir la dependencia de los combustibles de aviación sostenibles, es más probable que más y más personas vuelen en el futuro, a medida que más personas se vuelvan más ricas. Las mejoras en la eficiencia ayudarán a disminuir la cantidad de energía necesaria para impulsar la aviación, pero no la eliminarán.

Aumentar la producción sostenible de combustible de aviación podría reducir sus costos. Las cuotas, como las introducidas en el plan «Apto para 55» de la Unión Europea, los subsidios y los créditos fiscales, como los de la Ley de Reducción de la Inflación de EE. UU. firmada en 2022, y un impuesto al carbono u otro precio sobre el carbono, pueden ayudar a lograr esto.

Además, dado el papel que desempeñará la captura de carbono de la atmósfera para lograr emisiones netas cero, se necesita un sistema de contabilidad más sólido a nivel internacional para garantizar que las compensaciones compensen los impactos distintos del CO₂ de la aviación. Si se superan estos obstáculos, el sector de la aviación podría lograr emisiones netas cero para 2050.

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