Quizás no lo sabíais, pero cuando salen de fábrica los aviones son de color verde debido a una capa de protección anticorrosiva que se aplica sobre el fuselaje, aunque luego en su gran mayoría se pintan de blanco.
Pero este artículo no tratará la pintura de los aviones, sino sobre cómo reducir el impacto medioambiental del transporte aéreo.
El impacto medioambiental del transporte aéreo
Cuando se habla del impacto medioambiental del transporte aéreo, la mayoría de las veces se consideran las emisiones de CO2.
El CO2 es señalado como el principal responsable del Calentamiento Global y el consiguiente Cambio Climático de origen antropogénico (causado por el ser humano), fundamentalmente actividades que implican fenómenos de combustión. También hay fuentes de emisiones naturales de CO2, por ejemplo, erupciones volcánicas o incendios forestales.
En España, el principal emisor de CO2 es el sector del Transporte (de pasajeros y de mercancías).
Si nos centramos en el transporte de personas, puede surgirnos la duda de ¿qué medio de transporte contamina más?. La EEA (European Environment Agency / Agencia Europea del Medioambiente) prefiere medir el impacto medioambiental de los distintos medios de transporte en función de las emisiones de CO2 que libera por pasajero y kilómetro recorrido. Así según este criterio y estimando un número promedio de pasajeros, el medio que más emisiones de dióxido de carbono provoca es el avión.
Suponiendo, por ejemplo, que un avión lleva 88 personas a bordo, resultaría que emite 285 gramos de CO2 por pasajero y kilómetro, frente a los 14 gr de un tren con 156 pasajeros.
En Suecia, un país con una gran concienciación medioambiental (seguro que os suena Greta Thunberg) surgió la iniciativa de limitar los vuelos para distancias que pudieran recorrerse en tren en menos de tres horas. Países Bajos y Francia se subieron al carro y en España incluso se llegó a evaluar esa posibilidad. Ahora, para trayectos algo más largos distintos paises europeos barajan la recuperación de los trenes nocturnos.
Fuente: Revista Verne, ElPais.com
En Suecia, incluso se habla del fenómeno conocido como Flygskam, traducido como “Vergüenza de volar” y como contraposición el Tagskryt u “orgullo de viajar en tren”.
Descarbonizando la aviación
Comentaremos aquí varias estrategias:
Bajando las emisiones de CO2 ahorrando combustible
La reducción de emisiones de la aviación en los últimos años se ha conseguido en paralelo con la reducción de consumo de combustible, objetivo de las compañías para ser más rentables.
Así por ejemplo, el uso de materiales compuestos, más resistentes y mucho más ligeros que los materiales clásicos empleados en la construcción aeronáutica como el acero, el aluminio y el tungsteno permiten ahorros significativos de combustible.
Otra de las vías para mejorar la eficiencia son las mejoras aerodinámicas, discretas, como por ejemplo, los winglets en los extremos de las alas.
O más radicales, como la Flying-V propuesta por la Universidad Técnica de Delft (Paises Bajos) con la participación de la aerolínea neerlandesa KLM y el fabricante aeronáutico AIRBUS y que redibuja por completo la imagen típica de un avión de pasajeros.
Las mejoras en los sistemas de navegación y la automatización de las aeronaves también han ayudado a reducir su consumo.
Aviación 0 emisiones
Aviones eléctricos
Aunque ya han habido pruebas de avionetas eléctricas, el peso añadido por las baterías reduce muchísimo su autonomía, y al menos por el momento no es una solución viable para los aviones de pasajeros.
Una posible alternativa para estos aviones eléctricos sería el uso de pilas de combustible, en las que el hidrógeno se convierte en electricidad. Como en el caso anterior, por el momento sólo se ha probado en avionetas.
También se estudian los aviones híbridos-eléctricos, como esta propuesta del MIT.
Otra opción serían los motores de plasma, aunque actualmente se trata de una tecnología demasiado experimental.
Aviones de Hidrógeno
En este caso, los motores serían similares a los actuales, pero en lugar de quemar queroseno quemarían hidrógeno, lo que da como residuo principalmente vapor agua. Obviamente para ser considerados 0 emisiones este hidrógeno debe ser de origen verde.
Utilizarían motores similares a los actuales pero adaptados a quemar hidrógeno. Además de este esfuerzo de desarrollo hay que pensar también en las dificultades de almacenar hidrógeno en un avión (licuado o presurizado).
Uso de combustibles neutros en carbono
Aquí podríamos hablar de dos alternativas:
Queroseno sintético
Aquí también formaría parte el hidrógeno. El combustible convencional para la aviación es el queroseno, que se produce en las refinerías de petróleo destilando el petróleo crudo. Éste no deja de ser una mezcla de hidrocarburos, moléculas compuestas por átomos de carbono e hidrógeno.
Simplificando muy mucho, la idea es tomar CO2 (de un foco productor o directamente de la atmósfera, lo que permitiría retirar CO2 ya emitido) e hidrógeno (idealmente hidrógeno “verde”) para fabricar una molécula equivalente a la del queroseno convencional. Idealmente el CO2 emitido al quemar este combustible se compensaría con el utilizado para su producción, siendo el balance final cero o muy reducido.
En España, REPSOL ha anunciado recientemente el proyecto de construcción de una instalación para la producción de combustibles sintéticos. La planta estará integrada con la refinería de Petronor en Muskiz (Vizcaya), donde podría utilizarse el calor residual de los procesos de la refinería y se dispondría de una fuente de CO2 que al emplearse para la producción de combustibles sintéticos no computarían para el cálculo de las emisiones totales de la instalación.
El 08/02/2021 KLM realizó un vuelo Ámsterdam-Madrid usando combustible sintético, aunque sólo fueron 500 litros, cuando la capacidad de sus depósitos (alas y fuselaje) es de 7,8 T+ 13,1 T.
Bioqueroseno
Se trata de la denominación genérica para un combustible obtenido de fuentes renovables y que puede utilizarse como combustible en los motores de aviación.
El bioqueroseno es un biocombustible de segunda generación, que a diferencia de los biocombustibles de la primera generación no utilizan como materias primas especies comestibles como la soja o la palma sino biomasa vegetal (residuos agrícolas, materia vegetal de desecho, etc) o animal (grasas). De esta manera se soluciona uno de los problemas de los biocombustibles de primera generación ya que competían por los recursos (terrenos de cultivo, agua, abono, etc) con los cultivos alimentarios.
De nuevo el hidrógeno juega un papel fundamental en la fabricación del bioqueroseno. La materia prima es sometida a un proceso de hidrotratamiento, que consiste en someterla a una reacción química a alta temperatura con hidrógeno y en presencia de un catalizador. Este proceso da lugar a unos hidrocarburos con una composición química idéntica al queroseno convencional, lo que permite que pueden alimentar los motores de aviación sin necesidad de modificarlos y su origen vegetal permite reducir el balance global de emisiones de CO2.
En España, REPSOL e IBERIA ya han hecho pruebas de vuelo utilizando bioqueroseno. Un Airbus 320 de los que habitualmente hace el puente aéreo Madrid-Barcelona voló empleando como carburante una mezcla de 25% de bioqueroseno y 75% de queroseno convencional, lo que se estimó que supuso la reducción de 1.500Kg de emisiones de CO2. REPSOL presentó el año pasado el proyecto de una planta de biocombustibles avanzados en Cartagena, una biorrefinería como esta de TOTAL en el sur de Francia, resultado de la reconversión de su refinería de La Mède.
Para saber más
Tecnologías para la captura del CO2
Combustibles sintéticos, Tecnologías CCUS y Biocombustibles
- How carbon sucking machines could cut aviation emissions?
- Biofuel’s thirst for green hydrogen opens new markets for utilities, artículo de S&P Global
- Sustainable Aviation Fuels (SAF), artículo de la IATA.
- Sustainable Aviation Fuel. Review of Technical Pathways, interesante documento de la Office of Energy Efficiency & Renewable Energy del U.S. Department of Energy. (Enlace añadido 02/08/2021)
- Cooking oil could fuel your next flight, artículo en la revista on line Oil Price. (Enlace añadido 20/02/2021)
- El papel del refino en la Transición Energética, webinar del Instituto de la Ingeniería de España.
- Combustible sintético
- Biojet: la solución sostenible para acabar con la “vergüenza de volar”
- Bioqueroseno, artículo en la Wikipedia
- Biocombustibles de primera, segunda y tercera generación, artículo del blog de la empresa GAVE SL.
- Biorrefinería, artículo en Wikipedia.
Aviones impulsados por hidrógeno
- Airbus crea el primer avión propulsado totalmente con hidrógeno, en National Geographic.
- Hydrogen combustion, explained – Innovation un artículo de AIRBUS.
- Airbus’ Hydrogen ZEROe concepts, se trata de un artículo dentro de la serie dedicada a los desafíos del hidrógeno en el Bjorn’s Corner, un apartado de la web Leeham News and Analysis que acabo de descubrir hoy 20/02/2021 y que contiene lecturas muy interesantes.
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