Pruebas de vuelo de aeronaves y helicópteros de Aces de combustible de aviación sostenible

Los biocombustibles elaborados a partir de aceite de cocina usado podrían reducir las emisiones de carbono relacionadas con la aviación, si su forma sin mezclar pudiera usarse con aeronaves existentes. Este otoño, dos aviones, propulsados ​​en parte por combustible de aviación sostenible no mezclado, o SAF, realizaron con éxito un vuelo de prueba en Francia. Un avión Airbus A319neo y un helicóptero Airbus H225 repostaron uno de sus dos motores con SAF no híbrido durante vuelos de tres y dos horas de duración, respectivamente.

El sector de la aviación está trabajando en varios SAF con la esperanza de lograr eventualmente un vuelo neutral en carbono. «Las mismas moléculas de hidrocarburo están presentes en SAF y combustible para aviones convencional. Por lo tanto, CO₂ Emisiones de ambos combustibles [in engine exhaust] No muy diferente.Sin embargo, la diferencia entre los dos combustibles es que origen Massimiliano Materazzi, investigador principal de UCL que no participó en el proyecto de vuelo de prueba, dijo. «El carbono en SAF proviene de la biomasa. Esto significa que el carbono emitido es exactamente el mismo que el carbono que la biomasa elimina de la atmósfera para crecer». En otras palabras, la biomasa utilizada para producir SAF en realidad toma carbono de la atmósfera. Por lo tanto, el material de combustión simplemente representa el mismo carbono de nuevo en el aire, lo que hace que todo el proceso sea casi neutro en carbono.

“Con la mejor ruta de producción de SAF, puede reducir el CO entre un 80 % y un 90 %₂ En comparación con los combustibles de aviación convencionales, las emisiones del combustible durante todo su ciclo de vida”, dijo Nicolas Jeuland, especialista en combustibles futuros y gerente de la empresa aeroespacial con sede en París Safran, que formó parte del proyecto de prueba.

Los motores de las aeronaves ya están certificados para mezclar SAF con combustible para aviones convencional hasta en un 50 por ciento, y algunas aerolíneas actualmente usan entre un 10 y un 15 por ciento de SAF, dijo Jeuland. «Sin embargo, queremos asegurarnos de que cualquiera que quiera usar más del 50 por ciento de SAF pueda hacerlo en el futuro sin limitaciones técnicas», agregó. Es por eso que Safran se está asociando con organizaciones como Airbus y TotalEnergies, que proporciona el combustible para estos vuelos de prueba. Marcan el comienzo de una serie de pruebas que continuarán en 2022.

El objetivo es medir las emisiones de SAF en tierra y en vuelo, y estudiar la compatibilidad de los motores existentes con dichos combustibles. «Los motores suelen durar entre 20 y 30 años», señala Jeuland. Si los motores existentes pueden operar con éxito en el SAF, el avión puede volverse ecológico ahora, en lugar de esperar a que nuevos aviones ultraeficientes se unan a la flota a principios de la próxima década. «Es por eso que ahora debemos preparar el motor para que sea 100 por ciento compatible con SAF», dijo.

Producir el SAF utilizado en estos vuelos de prueba implicó obtener aceite de cocina usado y otras grasas de desecho de restaurantes, industrias y otras instalaciones y tratarlas con hidrógeno. El hidrógeno descompone las cadenas moleculares grasas de estas sustancias en carbonos de cadena lineal y elimina algunas de sus estructuras menos estables. «En última instancia, tiene combustibles limpios que están libres de compuestos aromáticos y azufre», explica Jeuland. Sin azufre, las emisiones son más limpias, y sin esos aromáticos, SAF también emite mucho menos material particulado que los combustibles convencionales. Jeuland predice que la falta de tales partículas también reducirá las estelas de los aviones, que se han identificado como una causa del calentamiento global. «Con SAF, tenemos la hipótesis de que las estelas, que se forman cuando el agua se condensa en partículas diminutas emitidas por la quema de combustible convencional para aviones, se reducirán en gran medida», dijo.

Sin embargo, la falta de compuestos aromáticos en el SAF también puede afectar su compatibilidad con algunas aeronaves actualmente en uso. Aunque Jeuland dice que el motor existente debería poder funcionar con un SAF no híbrido sin modificaciones importantes, es posible que sea necesario cambiar ligeramente el sistema de combustible periférico. «Por ejemplo, elastómeros [a type of stretchy polymer] Es posible que los combustibles que usamos actualmente en las líneas de combustible para detener las fugas no sean compatibles con los combustibles con bajo contenido de aromáticos», señaló. «Por lo tanto, es posible que tengamos que cambiar los sellos de elastómero para el uso de SAF. El desarrollo de nuevos elastómeros no es un gran problema, dijo Jeuland, pero agregó que la pregunta más complicada es si las flotas existentes se pueden adaptar con nuevos elastómeros. El trabajo que los socios hacen juntos «, dijo.

Otro problema es que el precio de SAF todavía es relativamente alto. Dependiendo de qué tan bien desarrollada esté la ruta de producción, estos combustibles pueden costar de 2 a 10 veces más que los combustibles convencionales. Dada la falta de una industria integral que produzca SAF, Jeuland dijo que el alto precio actual es completamente comprensible. «El combustible para aviones tradicional, que cuesta menos que la leche o la cerveza, es el resultado de procesos industriales totalmente integrados desarrollados durante décadas», dijo. «En el futuro, a medida que construyamos más y más grandes plantas de producción, mejoremos la eficiencia de recolección de biomasa y diversifiquemos las fuentes de biomasa, [SAF’s] Los precios pueden caer. «

Una forma de reducir costos es encontrar recursos adicionales de SAF. “Se espera que la demanda de SAF alcance los 500 millones para 2050 [metric tons] Por año. Actualmente, estamos entre el 0,2% y el 0,5% de ese número «, dijo Materazzi. «Usar grasas animales de desecho, aceites de cocina, residuos agrícolas o cultivos especializados por sí solo no será suficiente para satisfacer esta demanda. «

Entonces, Materazzi y su equipo están ayudando a desarrollar un proceso que puede producir SAF a partir de tipos de desechos que hasta ahora no se pueden reciclar. «La enorme cantidad de residuos sólidos que se generan cada año en todo el mundo [around two billion metric tons] Lo que significa que se puede usar para producir grandes volúmenes de SAF, lo que otras fuentes no harían», explicó. Usar más desechos de esta manera también evita que terminen en la incineración o el vertido en vertederos, los cuales pasan a través de las emisiones de gases de efecto invernadero. debido a la liberación de dióxido de carbono y metano «Al convertir [municipal solid waste] Al ingresar a las SAF», dijo Materazzi, «resolvimos dos problemas al mismo tiempo. «