La industria de la aviación plantea uno de los mayores desafíos de descarbonización.
La aviación contribuye con menos del 3% de las emisiones mundiales de carbono.
La descarbonización de la aviación requerirá todas las opciones disponibles, incluidos los aviones eléctricos de batería y propulsados por hidrógeno, al tiempo que se abordan los desafíos de escalabilidad de los combustibles de aviación sostenibles.
Las políticas gubernamentales son fundamentales, junto con los avances tecnológicos, para acelerar los objetivos de descarbonización.
En un avance significativo, el año pasado la asamblea de la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) adoptó un ambicioso objetivo al establecer una meta aspiracional para que la aviación internacional alcance las cero emisiones netas para 2050.
Este compromiso refuerza los objetivos y compromisos existentes asumidos por la industria de la aviación y los distintos Estados. Sin embargo, adoptar una meta de cero emisiones netas también reconoce el formidable desafío que afronta la aviación y la identifica como uno de los sectores más difíciles de descarbonizar, lo que exige todas las opciones disponibles, incluidos los aviones eléctricos de batería y propulsados por hidrógeno.
Sin embargo, los avances previstos y la escalabilidad de tecnologías como los combustibles de aviación sostenibles (SAF, por sus siglas en inglés), que se proyecta que ayudarán a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) entre un 46% y un 65%, ofrecen al sector una trayectoria clara. No obstante, para hacer realidad su potencial será necesario promoverlos activamente y establecer incentivos y regulaciones adecuados.
Difícil de descarbonizar
Al examinar la distribución de emisiones descrita en el informe del Air Transport Action Group, Waypoint 2050, observamos que el 96% de las emisiones de la aviación procede de aviones con más de 100 asientos. Cabe destacar que el 66% de estas emisiones se atribuye a los exitosos aviones de pasillo único que dominan el mercado. El 4% restante corresponde a aviones con hasta 100 asientos, que suelen utilizarse en rutas regionales. Por lo tanto, para descarbonizar la mayor parte de esas emisiones a corto plazo, la atención se centra en los SAF, que ofrecen una solución técnicamente viable al aprovechar la infraestructura actual de aviones y aeropuertos.
Sin embargo, el principal desafío consiste en ampliar la producción y el suministro de SAF. Según el informe Making Net-Zero Aviation Possible, satisfacer la demanda requerirá 300 plantas de producción de SAF para 2030, y se prevé que para 2050 se necesitarán hasta 3.400 plantas. Esta necesidad plantea un desafío importante en cuanto a la disponibilidad de materias primas, sobre todo porque los recursos de biomasa son limitados.
Para ampliar la producción de SAF en consonancia con los objetivos de 2050, probablemente será necesario desplegar rápidamente plantas de conversión de electricidad en líquidos después de 2030, a fin de superar la limitación de materias primas de las rutas de origen biológico. La industria desempeñará un papel clave para afrontar este desafío, pero está claro que se necesitarán objetivos, marcos y políticas gubernamentales para respaldar la adopción generalizada de combustibles SAF en la industria de la aviación.
Al considerar el contexto más amplio de la descarbonización, la importancia de la electrificación podría superar las estimaciones iniciales. Aunque las proyecciones indican que representa alrededor del 2% de las reducciones de emisiones, esta tecnología es fundamental para respaldar la hoja de ruta de descarbonización. Cabe destacar que los aviones eléctricos de batería tienen la ventaja de eliminar las emisiones durante el vuelo.
En los últimos años han surgido numerosos conceptos de vehículos eléctricos de despegue y aterrizaje verticales. Sin embargo, no están destinados a sustituir por completo las rutas comerciales regionales existentes, que suelen cubrir distancias inferiores a 800 kilómetros. Según el informe del Foro, Target True Zero: Unlocking Sustainable Battery and Hydrogen-Powered Flight, se espera que para 2035 los aviones eléctricos de batería de iones de litio tengan una autonomía operativa máxima de aproximadamente 400 kilómetros, que aumentará a 600 kilómetros para 2050.
Si los aviones eléctricos de batería siguen evolucionando, la electrificación podría ser significativa en un marco mundial de descarbonización. Los motores eléctricos combinados con otras tecnologías, como la propulsión eléctrica con SAF o hidrógeno en un avión híbrido, pueden ampliar considerablemente la autonomía de la aeronave.
Los gobiernos deben definir objetivos e hitos claros para la propulsión eléctrica de batería y de hidrógeno... a fin de atraer inversores e impulsar la acción de la industria.
Alejandro de Quero Cordero, responsable de sostenibilidad, industria aeroespacial y drones
Avances tecnológicos
Esta mayor autonomía potencia el mercado regional y posiciona a los aviones híbridos como una alternativa viable a los nuevos diseños turbohélice, que pueden reducir considerablemente las emisiones en comparación con los reactores más pequeños. Además, los aviones híbridos pueden facilitar los procesos de certificación de seguridad operacional y protección para los motores eléctricos y los conceptos basados en hidrógeno. Asimismo, a corto plazo, pueden contribuir a descarbonizar las operaciones en tierra durante el rodaje, el despegue y el aterrizaje, con beneficios ambientales inmediatos.
Para implementar con éxito la propulsión eléctrica de batería, es necesario combinar varios esfuerzos técnicos: garantizar fuentes renovables de recarga, optimizar los ciclos de vida de las baterías y aumentar la densidad energética. Maximizar la densidad energética puede mejorar considerablemente la autonomía y la eficiencia de los aviones eléctricos de batería, reforzando aún más su viabilidad como solución de aviación sostenible.
En general, una gran parte (alrededor del 26%) de la reducción de emisiones aún depende de otra tecnología importante: el hidrógeno. Esto significa acelerar la capacidad de producción de hidrógeno verde para 2035.
Es esencial contar con un suministro suficiente de hidrógeno verde, ya que el hidrógeno azul quizá no genere mejoras climáticas significativas en comparación con el combustible convencional para aviones. Además, los avances en la tecnología de pilas de combustible y en los tanques de almacenamiento más ligeros son vitales para optimizar la eficiencia y la autonomía de los aviones propulsados por hidrógeno. Por ello, diseñar aviones teniendo en cuenta el rendimiento del hidrógeno, incluida la ubicación estratégica de sus tanques, es fundamental para maximizar sus capacidades y reducir el impacto ambiental.
Los esfuerzos también deben centrarse en investigar y mitigar el posible impacto de las estelas de condensación que forman los aviones propulsados por hidrógeno, debido al mayor contenido de vapor de agua. Al dar prioridad a estas consideraciones, la industria de la aviación puede aprovechar todo el potencial de la tecnología del hidrógeno e impulsar la transición hacia un futuro sostenible y descarbonizado.
Entorno regulatorio
Todas estas cuestiones técnicas y hojas de ruta deben contar con el respaldo de la regulación. Los gobiernos y los organismos reguladores pueden sentirse abrumados ante los pasos que deben seguir. En respuesta, el World Economic Forum y la Aviation Environment Federation han publicado un nuevo informe, Target True Zero: Government Policy Toolkit to Accelerate Uptake of Electric and Hydrogen Aircraft.
El objetivo de este conjunto de herramientas es ofrecer a los gobiernos tanto la oportunidad como las opciones para ayudar a desarrollar enfoques que aceleren el desarrollo de tecnologías aeronáuticas de cero emisiones como parte de un plan general de descarbonización del sector.
Como reguladores, para formular una estrategia de aviación con cero emisiones netas se necesitará un conocimiento integral de los segmentos de mercado, los tamaños de las aeronaves, la infraestructura aeroportuaria y el potencial de suministro de electricidad renovable o hidrógeno. Este panorama puede variar de un país a otro, pero, basándose en estos conocimientos, los gobiernos deben definir objetivos e hitos claros para la propulsión eléctrica de batería y de hidrógeno, a fin de atraer inversores e impulsar la acción de la industria. Crear alianzas entre las partes interesadas ayudará a alcanzar este objetivo mediante la identificación de acciones prioritarias. También es esencial para avanzar armonizar las estrategias de aviación con los planes generales de desarrollo del hidrógeno y las energías renovables.
Por otro lado, los gobiernos deben comprender mejor cómo crear un entorno propicio, apoyar las iniciativas de la Organización de Aviación Civil Internacional y facilitar el desarrollo y el despliegue de aeronaves con sistemas de propulsión alternativos mediante la investigación, el apoyo a la infraestructura y la actualización de la normativa. Dado que las certificaciones de seguridad operacional y protección de la industria de la aviación son fundamentales para la aceptación pública, armonizar los enfoques de certificación podría ser el paso más importante para acelerar los avances.
La industria mundial de la aviación es responsable de poco menos del 3% de las emisiones mundiales de carbono y se prevé que emita más a medida que aumente la demanda de viajes en las economías emergentes. No existe una única medida para descarbonizar el sector, y alcanzar las cero emisiones netas requerirá un enfoque amplio que maximice el potencial de los avances tecnológicos, los incentivos financieros y las alianzas; hacerlo encaminará al sector hacia el cumplimiento de su hoja de ruta de descarbonización.
