En las afueras de Sheffield, en un edificio ubicado en un parque empresarial, el investigador Ihab Ahmed se prepara para encender un pequeño motor a reacción. Originalmente utilizado como unidad de energía auxiliar para un avión comercial, este motor ha sido transformado en un banco de pruebas para nuevos combustibles desarrollados en un laboratorio adyacente.
Este arreglo es el corazón del Centro de Innovación en Combustibles Sostenibles (SAF-IC) de la Universidad de Sheffield, una instalación de investigación creada para permitir la preparación y evaluación de combustibles sintéticos a pequeña escala, antes de ser producidos en masa.
Desde una sala de control cercana, Ihab puede monitorear el motor a través de una serie de pantallas de computadora. Mientras el motor se enciende con una explosión de llamas y comienza a funcionar, los sensores proporcionan datos en tiempo real, permitiendo un análisis continuo de los gases de escape.
Los combustibles sostenibles son alternativas sintéticas a los combustibles fósiles, fabricadas a partir de fuentes renovables, como aceites de cocina usados, grasas vegetales y desechos agrícolas, así como dióxido de carbono capturado. La ventaja de quemar estos combustibles es que no contribuyen al aumento neto de dióxido de carbono en la atmósfera. El carbono emitido ha sido retirado recientemente por plantas o procesos químicos, a diferencia de los combustibles fósiles que liberan carbono almacenado durante millones de años.
«Desde una perspectiva ambiental, es como la noche y el día», explica el Sr. Ahmed. «En principio, el CO2 debería ser cero neto, por lo que no se añadiría más dióxido de carbono a la atmósfera, pero otro beneficio es la parte no relacionada con el CO2. Por ejemplo, reduce las partículas o el humo que sale del motor, lo que puede afectar los pulmones y contribuir a la creación de estelas de condensación.»
Para la industria de la aviación, esto podría ser un cambio radical. Según las previsiones de Airbus y Boeing, la flota global de aviones comerciales se duplicará en las próximas dos décadas, a medida que las clases medias en países como India y China crezcan y la demanda de viajes aéreos aumente.
Al mismo tiempo, los miembros de la Asociación Internacional de Transporte Aéreo (IATA), que representa a las aerolíneas, se han comprometido a alcanzar el cero neto para 2050. Parte de este objetivo se logrará reemplazando aviones antiguos con nuevos, que son entre un 15 y un 30% más eficientes en combustible. Sin embargo, para que la industria continúe expandiéndose, se necesitarán medidas adicionales.
A largo plazo, se espera que nuevas tecnologías como el hidrógeno y la electrificación jueguen un papel, al menos en rutas más cortas. Pero existen grandes desafíos que superar. El hidrógeno, por ejemplo, es voluminoso y difícil de almacenar en grandes cantidades, ya sea como gas comprimido o como líquido muy frío. Para ser sostenible, debe producirse de manera «limpia» a partir de fuentes renovables, pero las reservas actuales son muy limitadas.
«Creemos que podríamos llevar al mercado un pequeño avión con celda de combustible de hidrógeno entre 2035 y 2045, técnicamente», dice Arjen Meijer, director ejecutivo del fabricante brasileño de aviones Embraer. «Pero la pregunta que hay que responder es: ¿habrá suficiente hidrógeno para abastecer esos aviones? Estas cosas deben converger. No pueden suceder por separado.»
Por otro lado, las baterías actuales son muy pesadas en relación con la energía que contienen, lo que las hace inadecuadas para alimentar aviones grandes o ser utilizadas en largas distancias.
Esto significa que los aviones de hidrógeno e híbridos, o totalmente eléctricos, aún están a años de distancia. En contraste, los combustibles sostenibles para la aviación (SAF) pueden ser fabricados en laboratorios para tener las mismas características que los convencionales derivados del petróleo crudo, por lo que pueden ser utilizados en los aviones actuales.
Sin embargo, existen restricciones. Actualmente, las aerolíneas deben usar una mezcla de SAF con combustible convencional, con un componente SAF que no supere el 50%. No obstante, los aviones modernos son capaces de quemar un 100% de SAF. En un vuelo de prueba especialmente aprobado el año pasado, Virgin Atlantic voló un Boeing 787 desde Londres a Nueva York utilizando exclusivamente combustible producido a partir de grasas de desecho y azúcares de plantas.
«Las tecnologías ya están disponibles y certificadas para su uso en aviones», explica Julie Kitcher, directora de sostenibilidad en Airbus. «El desafío con los combustibles sostenibles radica en producirlos a gran escala, en todo el mundo, porque esta es una industria global, a un precio asequible.»
Y ahí está el verdadero problema. Las reservas de SAF son actualmente mínimas. Según la Agencia de Seguridad Aérea de la Unión Europea (EASA), representan solo el 0,05% del combustible utilizado en la UE y cuestan entre tres y cinco veces más que el combustible de avión «normal».
Los gobiernos quieren cambiar esta situación. En el Reino Unido, se ha introducido un «mandato SAF» que estipula que a partir del próximo año, el 2% de todo el combustible para aviones suministrado debe ser SAF, aumentando al 10% en 2030 y al 22% en 2040. La UE tiene un mandato similar, que se extiende hasta 2050, cuando el objetivo para el uso de SAF será del 63%. Estados Unidos no tiene requisitos mínimos, pero ofrece subsidios para reducir el precio de los combustibles sostenibles.
Sin embargo, para que el uso de SAF aumente, también será necesario incrementar drásticamente su producción. Existen muchos métodos diferentes para fabricar combustibles sostenibles. Pueden hacerse a partir de biomasa, como aceite de cocina usado, cultivos energéticos, madera, residuos agrícolas e incluso desechos humanos.
No obstante, existe preocupación de que esto no proporcione todo el combustible que el mercado necesitará en última instancia. Algunos insumos deben evitarse para prevenir la degradación ambiental, como la deforestación, o para evitar que la tierra destinada a cultivar alimentos sea destinada a la producción de energía.
Una alternativa es utilizar un método llamado «power to liquid», en el que el agua y el dióxido de carbono se descomponen y el carbono y el hidrógeno resultantes se combinan para crear combustible líquido. Esto podría producir cantidades ilimitadas de combustible, pero para ser sostenible, requeriría grandes cantidades de electricidad renovable, así como un aumento sustancial en la captura y almacenamiento de carbono.
Ambos procesos, ya sea utilizando biomasa o el método «power to liquid», son actualmente muy costosos. Como resultado, la industria de la aviación exige medidas para aumentar la producción y reducir los precios mediante economías de escala.
Sin embargo, los ambientalistas cuestionan si esto es realmente viable. «Hay buenos SAF y hay malos SAF, pero la dura realidad es que ahora mismo no hay muchos de ninguno de los dos», dice Matt Finch, jefe de la campaña del grupo Transporte y Medio Ambiente en el Reino Unido. «Por otro lado, ahora mismo hay miles de aviones nuevos en pedido por parte de las aerolíneas, y todos ellos quemarán combustibles fósiles durante al menos 20 años. Las acciones hablan más fuerte que las palabras, y está claro que el sector de la aviación no tiene planes de dejar su adicción a la contaminación.»
No obstante, en el reciente Salón Aeronáutico de Farnborough, hubo varios anuncios significativos relacionados con el SAF. Un consorcio que incluye a Airbus, AirFrance-KLM, Associated Energy Group, BNP Paribas y Qantas, entre otros, anunció planes para invertir 200 millones de dólares (151 millones de libras) en un nuevo fondo que invertirá en proyectos de producción de SAF tecnológicamente maduros, utilizando, por ejemplo, insumos a base de desechos.
Por su parte, Boeing anunció que había establecido una asociación con la empresa de inversión Clear Sky para promover un método de producción de SAF desarrollado por la empresa británica Firefly. Ese método consiste en tomar desechos humanos y utilizarlos para producir SAF mediante un proceso de calor y alta presión.
En otras palabras, este método permite que los aviones funcionen con excrementos.
