Perspectivas

Combustibles de aviación del futuro: SAF y otras alternativas ecológicas

En los últimos años, el sector mundial de la aviación se ha comprometido a alcanzar objetivos ambiciosos, en particular en materia de descarbonización.

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Tanto las aerolíneas como los gobiernos trabajan para alcanzar objetivos ambiciosos, como la reducción a cero de las emisiones de carbono para 2050. Para alcanzar estos objetivos, el sector ha aceptado ampliamente que son necesarios cambios significativos, y el tema de cómo se alimentan los aviones se ha convertido en una preocupación primordial.

A estas alturas, todo el mundo ha oído hablar del combustible de aviación sostenible. El SAF es uno de los combustibles más buscados en Google en relación con la aviación, y los últimos estudios muestran que la demanda anual crecerá aproximadamente un 65,7% en los próximos seis años. Aunque el SAF genera aproximadamente la misma cantidad de CO2 cuando se quema, no se extraen más combustibles fósiles durante su fabricación, lo que supone una absorción de CO2 de hasta el 100%.

Sin embargo, una idea errónea muy extendida es que las SAE consisten en un único tipo de combustible innovador, cuando en realidad el término SAE abarca una serie de nuevas innovaciones tanto en la fabricación como en la tecnología de los combustibles. Pero, ¿qué opciones tienen los que quieren descarbonizarse? ¿Qué alternativas existen y cuáles son los pros y los contras de cada una? En este artículo enumeramos las últimas opciones e innovaciones y nos preguntamos: ¿cuáles son los combustibles del futuro?

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FOG / HEFA / HEFA-SPK Biocombustibles

Los biocombustibles se producen mediante el refinamiento de grasas y aceites, y pueden reducir las emisiones de CO2 hasta en un 80% durante su ciclo de vida. Los biocombustibles, probados inicialmente en 2008, suelen considerarse la primera generación de SAF, pero desde entonces han evolucionado hacia el uso de ésteres y ácidos grasos tratados con hidrógeno, o HEFA, y se han utilizado en más de 450.000 vuelos comerciales en todo el mundo. Existen pruebas de la colaboración entre el sector de la aviación y otras industrias, como la obtención de aceite de cocina usado de las cadenas de comida rápida. Aunque actualmente el SAF se limita a ser mezclado al 50% con combustibles fósiles como el queroseno para fines de aviación (lo que supone la ventaja financiera de no requerir un costoso cambio en la infraestructura de abastecimiento de combustible de los aeropuertos), estamos empezando a ver los primeros vuelos comerciales con 100% de SAF. Además, se está probando una versión mejorada de este combustible denominada HEFA+ (o HEFA de alto punto de congelación).

Sin embargo, el uso del biocombustible presenta actualmente una serie de retos importantes. El primero de ellos es el coste, ya que el SAF suele ser hasta cuatro veces más caro que el queroseno. Por ello, las compañías aéreas no compran actualmente grandes cantidades, lo que lleva al siguiente problema: el suministro limitado. Debido a la falta de compromiso del sector, los proveedores de energía están produciendo mucho menos SAF del que se necesita, estimándose que la producción actual es inferior al 0,1% del consumo mundial de combustible para aviones.

Querosina sintética Fischer-Tropsch (FT-SPK) 

El FT-SPK se crea a partir de la gasificación de biomasa, como residuos de cultivos, residuos animales y residuos forestales, o de residuos sólidos urbanos (RSU) pretratados, como papel, plástico, cartón y textiles. Este proceso produce gas de síntesis, que luego se trata para crear FT-SPK, un combustible que proporciona un ahorro de entre el 85% y el 95% de los gases de efecto invernadero en comparación con el combustible de avión de petróleo convencional, dependiendo de la composición de los residuos utilizados en la fabricación; por ejemplo, los RSU con mayor contenido de plástico pueden producir más CO2. Al igual que los biocombustibles HEFA, el FT-SPK puede mezclarse actualmente con los combustibles tradicionales hasta un 50%.

A pesar de ello, el combustible derivado de la biomasa tiene una baja densidad energética en comparación con los combustibles fósiles, y requiere mucho más volumen para generar la misma energía. Se está desarrollando otro método para producir FT-SPK llamado Power-to-Liquid (PtL) , que genera syngas a partir de la electrólisis del agua, y que promete reducir las emisiones de carbono hasta en un 99% - pero actualmente se requiere mucha más inversión en energía renovable y tecnología de captura de carbono para dar cuenta de las cantidades relativamente enormes de electricidad renovable que se requieren para la producción.

Querosina sintética parafínica con alcohol (ATJ-SPK)

La creación del ATJ-SPK se produce a través de la conversión bioquímica o termoquímica de los cultivos de azúcar y almidón para crear isobutanol o etanol, que luego se procesa para crear combustible para aviones. De nuevo, este combustible puede mezclarse actualmente con los combustibles tradicionales hasta un 50%.

Por desgracia, la mayoría de los expertos reconocen que los combustibles ATJ generan más emisiones de gases de efecto invernadero que los combustibles HEPA o FT-SPK, ya que a menudo se tiene en cuenta la energía necesaria y las emisiones generadas en la creación de los catalizadores de alcohol iniciales. Esto significa que el ATJ-SPK sólo puede ahorrar hasta un 75% de las emisiones de CO2, una cifra considerablemente inferior a la de otros tipos de combustible. Se cree que los combustibles basados en la caña de azúcar son más eficientes y producen menos emisiones que las alternativas basadas en el maíz.

Además, ahora se considera que los gases de combustión pueden contribuir a la creación de ATJ-SPK, pero esta teoría aún no se ha investigado a fondo.

Isoparafinas sintéticas (SIP)

El farneseno es un tipo de alcohol vegetal a base de azúcar, menos conocido, que puede tratarse con hidrógeno para crear farnesano, que puede utilizarse en la creación de combustible para aviones. El farnesano tiene una mayor densidad energética que otros alcoholes y se suele utilizar en una proporción de mezcla de sólo el 10% con los combustibles tradicionales.

Más de la mitad de los gases de efecto invernadero creados por este tipo de combustible proceden del cultivo y el procesamiento, pero esto podría reducirse utilizando fuentes de energía renovables. Sin embargo, la reducción típica de los gases de efecto invernadero en los combustibles tradicionales se sitúa actualmente en un 75%, en línea con otros combustibles a base de alcohol.

Sea cual sea el tipo de combustible elegido, una cosa es cierta en todos los casos: todas las formas de SAE requieren una inversión y un compromiso considerablemente mayores, tanto por parte de los gobiernos como de las industrias.

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No sólo necesitamos mejoras en las innovaciones aeronáuticas, la distribución de combustible, la producción de energía, etc., sino también un cambio de metodología en la forma en que las industrias utilizan sus recursos de combustible.

En i6, creemos que uno de los enfoques más eficaces para la descarbonización es digitalizar toda la cadena de suministro de combustible del aeropuerto. Nuestra tecnología de gestión del combustible conecta sin fisuras al proveedor de combustible, la granja de combustible, el operador a bordo del avión y la aerolínea para hacer un seguimiento de los movimientos de combustible de principio a fin. Esto proporciona a las principales partes interesadas información detallada y en tiempo real con un mayor control y eficiencia operativa. Por ejemplo, las aerolíneas que utilizan nuestra tecnología de repostaje electrónico, eHandshake®, se benefician de una transmisión de datos precisa y de un repostaje optimizado, lo que supone un ahorro medio de hasta 201KGde CO2 en cada vuelo de larga distancia.

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