Un futuro más limpio para la aviación necesita un rediseño radical
La eficiencia y los combustibles limpios no serán suficientes. Los gobiernos y la industria deben experimentar con otros enfoques para acercar el impacto climático de la aviación a cero.
La aviación es un gran contaminador. A nivel mundial, la industria genera aproximadamente mil millones de toneladas de dióxido de carbono por año comparable a la producida por Japón, la tercera economía más grande del mundo. Aunque muchos gobiernos están regulando las emisiones de automóviles y camiones, como mediante la eliminación gradual de los motores de combustión interna y el cambio a vehículos eléctricos, el transporte aéreo está tecnológicamente arraigado en viejos patrones. Aparte de una pausa durante la pandemia de COVID 19, las emisiones de los vuelos han aumentado un 2,5% cada año durante las últimas dos décadas. Durante los próximos 30 años, el impacto de la industria en el calentamiento global superará el de toda su historia, desde los primeros vuelos de los hermanos Wright a principios de 1900.
Reducir el impacto del sector en el calentamiento global es una prioridad en la agenda de la asamblea trienal de la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) en Montreal, Canadá, este mes. Los ministros de 193 naciones tratarán de negociar un objetivo para toda la industria para reducir las emisiones, en línea con los objetivos del acuerdo climático de París. Se hablará mucho de la necesidad de actuar. Sin embargo, los preparativos indican que la mayor parte de la atención se centrará en ideas familiares, como formas más limpias de combustible para aviones y esquemas para compensar las emisiones de carbono. No es coincidencia que estas ideas sean también las menos disruptivas para la forma en que opera la industria hoy en día
Las estelas se crean a medida que los motores a reacción queman combustible, y podrían tener un mayor efecto sobre el calentamiento climático que el dióxido de carbono. Crédito Richard Newstead/Getty
Hoy en día, apenas hay demanda, por lo que es fácil suministrar solo el 0,05% de todo el combustible para aviones cumple con la clasificación de combustibles de aviación sostenibles, incluso en Europa, que está liderando este cambio.
En nuestra opinión, este enfoque podría resultar peligrosamente estrecho. Eliminar el impacto de la aviación en el calentamiento global significa poner patas arriba la industria. Cuanto más tiempo se evada la realidad, más difícil será encontrar soluciones efectivas. Las emisiones de las aeronaves no se pueden reducir simplemente atornillando un nuevo kit para capturar la contaminación. Podría resultar imposible producir formas suficientemente limpias de combustible para aviones a una escala suficiente. Las principales formas de compensación de carbono son tan defectuosas que son inviables. Y abordar los otros impactos climáticos de las aeronaves más allá del CO2, como las estelas, podría requerir la revisión de motores, fuselajes y almacenamiento a bordo, en una industria que está extremadamente atenta a la seguridad, el peso y el espacio. Un avión de pasajeros típico contiene varios millones de componentes. La aviación comercial también está estrechamente entrelazado con los procesos de control del tráfico aéreo y de asistencia en tierra, que hacen que los cambios profundos sean difíciles de planificar e implementar.
La respuesta de la industria de la aviación al desafío climático es un triunfo de los intereses industriales sobre la realidad. Las razones son fáciles de entender. Las aerolíneas a menudo operan con márgenes muy estrechos. Los aeropuertos luchan por recuperar el costo de las grandes inversiones en infraestructura, con los riesgos de costos varados cuando la tecnología cambia rápidamente. Y los fabricantes de aviones "apuestan a la compañía" cada vez que diseñan un avión completamente nuevo, como el 787 de Boeing o el Airbus A380. Los principales segmentos de la industria de la aviación están liderados por grandes empresas, que son sensibles al riesgo y al costo. Quieren las opciones tecnológicas menos disruptivas. La asociación intergubernamental OACI refleja lo que los gobiernos y las empresas están dispuestos a hacer hoy.
Sin embargo, hay una desconexión entre los objetivos y lo que realmente se necesitará. Las compañías de aviación y las organizaciones de la industria han hecho pronunciamientos audaces. Muchos se han comprometido a una contaminación neta cero de CO2 para 2050. Sin embargo, nadie sabe cómo hacer recortes tan profundos. Los organismos internacionales (incluida la OACI) han esbozado hojas de ruta para tecnologías como los "combustibles de aviación sostenibles", las asociaciones industriales como Misión Posible y gobiernos como el Reino Unido. En el mejor de los casos, estos planes son un primer borrador.
Hoy en día, la mayoría de los combustibles de aviación sostenibles provienen de materias primas de biocombustibles como los aceites vegetales y los aceites de cocina usados. Al igual que con los biocombustibles para automóviles, dichos combustibles están diseñados para ser compatibles con los motores a reacción existentes y se producen a través de métodos agrícolas e industriales bien conocidos.
Visión limitada
La respuesta de la industria de la aviación al cambio climático se centra casi por completo en dos opciones: combustibles más limpios y compensación de carbono.
La experimentación es lo que se necesita. Las aerolíneas, los proveedores de combustible y los fabricantes de aviones y motores deben probar una amplia gama de ideas para aprender lo que realmente podría funcionar. Parte de esta investigación está en marcha, pero los gobiernos y las empresas deben esforzarse más rápido y con más fuerza. Comenzar también requerirá comprender cómo las incertidumbres en la ciencia y la tecnología climáticas afectan las estrategias de control de emisiones.
Un avión eléctrico experimental que puede despegar y aterrizar verticalmente. Crédito David Levene/ Guardian/ eyevine
La eficiencia del combustible jugará un papel importante, pero es poco probable que reduzca radicalmente las emisiones. La industria ya tiene incentivos económicos para exprimir más pasajeros kilómetros de servicio de cada tonelada de combustible para aviones costoso, pero es poco probable que las tasas de mejora sean mucho mayores que el 1% por año. Desplazar la demanda de los aviones también puede contribuir si los vuelos de corta distancia son reemplazados por trenes eléctricos de alta velocidad y si los viajes de negocios (y tal vez algunos de ocio) cambian a la videoconferencia. Pero el gran impulsor de la aviación son los viajes de larga distancia, para los cuales los aviones rápidos no tienen rival. Cuando las personas se hacen más ricas, quieren moverse.
Ante la realidad de que el sector seguirá emitiendo mucho, la OACI ha establecido un esquema internacional de comercio de carbono Esquema de Compensación y Reducción de Carbono para la Aviación Internacional, o CORSIA. Esto fomenta el uso extensivo de compensaciones las compañías de aviación que pueden comprar créditos de emisiones o invertir en sectores que almacenan carbono, como la silvicultura, para permitirles continuar con normalidad.
Pero mirando más adelante, existe el riesgo de que tales combustibles no puedan producirse de manera sostenible en volúmenes suficientes y a precios lo suficientemente bajos como para reemplazar todo el combustible para aviones. La ampliación requerirá otras formas de producirlo, como a partir de algas genéticamente modificadas u otras materias primas biológicas que sean más limpias de producir y menos dependientes de la tierra. Las moléculas de combustible para aviones podrían incluso ser ensambladas por máquinas que eliminan el CO2 del aire. Tales tecnologías, algunas bastante prometedoras, se encuentran en etapas tempranas.
Y hay otra razón por la que la compensación de carbono y los combustibles más limpios se quedan cortos. No abordan todas las formas en que la industria de la aviación afecta el clima, muchas de las cuales siguen siendo inciertas. Sabemos que los motores de los aviones queman combustibles fósiles, liberando CO2, un gas de
Otros estudios basados en satélites sugieren una cifra mucho menor. Debido a estos efectos adicionales, incluso si los biocombustibles reemplazan el combustible convencional para aviones y reducen las emisiones de CO2, es posible que no arreglen completamente el clima.
Grandes incógnitas
La OACI prevé que la demanda acumulada podría alcanzar los 1.700 millones de toneladas para 2035, lo que podría convertir a la aviación en el mayor mercado de compensación del mundo.
La primera una línea de base que no es observable es un caldero para la contabilidad sombría y otros. La gran mayoría de las compensaciones actuales y en el futuro esperado provienen de proyectos de protección forestal y Elrebrote.historial de contabilidad confiable en estas industrias es pobre, porque carecen de líneas de base sólidas. Incluso con supervisión, los proyectos forestales a menudo están plagados de suposiciones salvajes, por ejemplo, que los árboles desaparecerían por completo de estas áreas en ausencia de esos proyectos, incluso cuando existen otras protecciones forestales.
en los motores también producen óxidos de nitrógeno, y liberan aerosoles que alteran la composición de la atmósfera. La quema de hidrocarburos genera vapor de agua que, al mezclarse con aerosoles, produce estelas.
Cada vez hay más pruebas de que la compensación como estrategia para alcanzar el cero neto es un callejón sin salida.
Sin embargo, la compensación se enfrenta a un desafío fundamental, el tamaño de la compensación requiere estimar los flujos de contaminación por calentamiento que habrían ocurrido si el proyecto de eliminación de carbono no hubiera existido, y compararlos con los flujos con el proyecto en su lugar.
Perocalentamiento.lasaltastemperaturas
Tales suposiciones aumentan las líneas de base e inundan el mercado con enormes volúmenes de compensaciones. Hacen que sea más fácil para los contadores reclamar una reducción neta en las emisiones a pesar de que la atmósfera ve poco o ningún beneficio. Estos problemas son esencialmente irreparables.
CORSIA tiene como objetivo mantener las emisiones de CO2 en los niveles de 2019 a través de tales compras de emisiones por encima de la línea de base de ese año.
El mayor comodín se refiere a la formación de nubes, un aspecto en rápida evolución marcado por enormes incertidumbres. Algunas simulaciones advierten que los "cirros de estela" podrían haber causado casi el doble de calentamiento que el CO2 del sector de la aviación hasta 2018 (ver 'Efectos actuales de calentamiento y enfriamiento de la aviación').
Hacerlo mejor, más rápido
El calentamiento impacta en el forzamiento radiactivo efectivo en milivatios por m².
Los gases y partículas emitidos por los aviones* influyen en la composición atmosférica y en la nube. Muchos de estos procesos y sus efectos climáticos son poco conocidos.
Aviación total
Eso lleva a una segunda incertidumbre profunda: la planificación de inversiones. ¿Cómo pueden los gobiernos y la industria tratar de curar al paciente cuando el diagnóstico no está claro? Si el cirro de estela resulta ser un problema importante, entonces las soluciones deberán ir mucho más allá de los combustibles limpios a diferentes sistemas de propulsión e incluso a los aviones de re direccionamiento. El cirro de estela se forma solo bajo algunas condiciones atmosféricas, por lo que, en principio, los ajustes en los horarios de vuelo, altitudes y rutas podrían tener un papel. Si las compensaciones de carbono no se compensan realmente a escala, o si los combustibles limpios no se amplían, entonces la industria de la aviación debe hacer más por sí sola para reducir los impactos climáticos.
En primer lugar, la industria y los gobiernos deben ser más conscientes de los riesgos asociados con su enfoque actual de la crisis climática, que refleja el interés propio en preservar el statu quo. Los combustibles de aviación sostenibles podrían tener un papel importante, pero se necesita mucha más inversión en opciones que están lejos de ser viables hoy en día, como los aviones eléctricos o impulsados por hidrógeno, que podrían ser estrategias efectivas para reducir las estelas y eliminar las emisiones. Debido a que son altamente disruptivas, es poco probable que esas soluciones surjan de la industria principal.
Cirro estela Dióxidocondensacióndedecarbono Óxido de nitrógeno neto Aumento de estratosféricaaguaHollin Sulfato
Tres pasos pueden ayudar a liderar la industria de la aviación en una dirección diferente.
Barras grises: rango de incertidumbre, punto colado, estimaciones medianas (azul, negro, naranja, calentamiento). La interacción de los aerosoles de nubes también es un componente importante de la incertidumbre para los impactos de la aviación en el clima, pero no existe una mejor estimación.
El cirro de estela podría ser más significativo que el CO2
EFECTOS ACTUALES DE CALENTAMIENTO Y ENFRIAMIENTO DE LA AVIACIÓN
El compromiso de Noruega de crear un mercado para aviones eléctricos de corta distancia es un buen ejemplo de un programa conjunto entre el gobierno y las empresas que está diseñado para invertir en tecnología disruptiva. En un pequeño país dividido por fiordos y montañas, muchos aeropuertos noruegos están diseñados para despegues y aterrizajes cortos y tienen pequeñas distancias entre ellos. Noruega es, por lo tanto, un buen banco de pruebas para aviones eléctricos y, debido a que pocas de estas rutas son comercialmente viables, el gobierno puede establecer los términos de las licitaciones para exigir vuelos de cero emisiones. Este mercado está inspirando un suministro de pequeños aviones eléctricos que podrían ser un nicho para refinar tales tecnologías.
En segundo lugar, las coaliciones internacionales de "pioneros" en la aviación deben establecerse pequeños grupos de gobiernos y empresas que estén dispuestos a liderar. Existen semillas para tales coaliciones, con Boeing y Airbus comprometidos, junto con algunos gobiernos y aerolíneas, transportistas de carga y compañías que gastan mucho en viajes de negocios. Hasta ahora, sin embargo, estos esfuerzos incipientes se centran demasiado en los reemplazos de combustible.
La próxima asamblea de la OACI puede ser un foro para tales debates. Aun así, el cambio tecnológico masivo nunca se produce a través de la planificación por parte de los comités globales de titulares. Tales comités, propensos a evitar desacuerdos, seleccionan opciones como las compensaciones de carbono que pueden ser incluso peores que la inacción. En cambio, la OACI debería centrarse en lo que hace bien, como establecer objetivos mundiales. Podría resultar imposible, políticamente, cerrar CORSIA, pero la organización debería al menos examinar los límites de los esquemas de compensación.
Se necesita un enfoque experimental más diverso que invierta en estrategias de respuesta variadas, incluyendo hidrógeno, electricidad y variantes de combustibles más limpias y escalables. Probablemente tendría a Europa en el centro, porque sus políticas climáticas ya son fuertes y creíbles y los gobiernos europeos pueden ayudar a respaldar inversiones tecnológica y financieramente arriesgadas. Los puntos focales incluyen un esfuerzo del sistema europeo de gestión del tráfico aéreo para comprender qué rutas serían mejores para el clima, porque las rutas más cortas con menos retrasos pueden reducir la demanda de combustible y las nuevas rutas pueden reducir la formación de estelas. Iniciativas similares en todo el mundo para experimentar con desvíos de vuelo podrían impulsarse por preocupaciones climáticas. La reciente legislación estadounidense sobre clima e infraestructura incluye un gran gasto en hidrógeno que también podría ser un centro para la aviación limpia. Los incentivos regulatorios más fuertes podrían aumentar la presión para el cambio.
Modelos similares de exploración audaz han demostrado ser exitosos en el pasado. Por ejemplo, al desarrollar el Protocolo de Montreal sobre la capa de ozono, los objetivos internacionales y el escrutinio público como en la aviación actual ejercen presión sobre algunas empresas y gobiernos altamente motivados para que busquen soluciones para eliminar las sustancias que agotan el ozono. Encontraron muchos. Para reducirlos rápidamente, establecieron un proceso conjunto administrado por expertos gubernamentales y de la industria para identificar las mejores y más realistas soluciones. La aviación necesita un mecanismo similar de revisión por pares, probablemente fuera de la OACI reacia a los conflictos, para examinar las lecciones detalladas a medida que se Enaprenden.tercerlugar, la investigación es esencial, por ejemplo, para llevar el conocimiento sobre las estelas y las interacciones químicas en la atmósfera a un nivel en el que la industria de la aviación pueda tener más confianza en la ruta a seguir. La teoría y la medición de cómo la aviación induce los cirros de estela y otros cambios inducidos en las nubes deben mejorarse, al igual que la comprensión de cómo los diferentes sistemas de propulsión afectan el clima a través de la química atmosférica. Las aeronaves alimentadas con hidrógeno, por ejemplo, podrían filtrar gas H2 a la atmósfera durante la fabricación y el transporte y aún producir óxidos de nitrógeno y estelas, con impactos climáticos desconocidos.
Martin Eduardo Lucione G. Victor
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Los investigadores también deben abordar soluciones prácticas tecnológica, económica y políticamente. Por ejemplo, algunos podrían evaluar ideas de frontera en torno a las nubes inducidas, junto con estrategias como el cambio de ruta de aeronaves, la reformulación de combustibles para aviones y el despliegue de sistemas eléctricos o de hidrógeno. Todo esto suena complicado. Sin embargo, es exactamente cómo se han producido las revoluciones tecnológicas en muchas industrias, incluidas las asociaciones entre el gobierno y la industria que crearon la era de los aviones a reacción. También es la forma en que otras industrias altamente contaminantes están respondiendo a la crisis climática, por ejemplo, para descarbonizar el acero, el cemento y los automóviles y para rediseñar los reactores nucleares. La aviación debe tomarse en serio las incertidumbres a las que se enfrenta. La OACI puede ayudar, pero el éxito dependerá de un experimentalismo local y más pequeño.
