Qué están haciendo Boeing, Airbus y otros fabricantes de aviones para limpiar los viajes aéreos

En Suecia lo llaman flygskam, o vergüenza voladora: el sentimiento de culpa de que estás ayudando a destruir el planeta mientras te vas a España a pasar el fin de semana.

Con la previsión de la Organización de Aviación Civil Internacional de la ONU de que las emisiones de la aviación podrían triplicarse para 2050 desde su nivel de 2015, algunos países están tomando medidas prohibiendo los vuelos cortos donde el tren es una alternativa viable.

Ahora el tiempo corre para que la industria de la aviación descarbonice o enfrente más restricciones en su crecimiento. Eso significa desarrollar aviones que funcionen con electricidad o combustibles limpios.

Terminar con las emisiones de carbono de la aviación está plagado de obstáculos técnicos y económicos, entre ellos las inflexibles leyes de la física.

Hacer despegar un jumbo jet Airbus A320 de 80 toneladas requiere enormes cantidades de energía: un avión típico contiene alrededor de 20,000 litros de queroseno, casi 10 veces más combustible que el que usa un automóvil promedio en un año.

Los viajes de larga distancia son aún más contaminantes: un vuelo de Frankfurt a Nueva York en un jumbo jet Boeing 747 emite aproximadamente la misma cantidad de dióxido de carbono que calentar 440 hogares alemanes durante un año (aproximadamente 2000 kilogramos por pasajero).

Si bien las nuevas empresas están trabajando con baterías para levantar aviones más pequeños en el aire, hasta ahora no existe una alternativa viable a la propulsión de combustión para aviones de larga distancia.

Airbus, el mayor fabricante de aviones del mundo, apuesta a que los aviones propulsados ​​por hidrógeno podrían ser una solución para volar con cero emisiones. Dice que tendrá un modelo para uso comercial a mediados de la próxima década.

La compañía está convirtiendo el primer superjumbo A380 que construyó en un avión de demostración, que está programado para realizar pruebas de vuelo de un motor de combustión de hidrógeno montado en su fuselaje a partir de 2026.

El rival estadounidense Boeing está probando celdas de combustible de hidrógeno en su dron militar sin piloto ScanEagle3. Sin embargo, la compañía dice que los aviones propulsados ​​por hidrógeno serán realistas solo en la segunda mitad del siglo.

Tampoco hay infraestructura en tierra en los aeropuertos para apoyar el uso generalizado del combustible. El hidrógeno también necesita ser enfriado y es inflamable.

Los plazos de certificación generalmente largos para las nuevas aeronaves y los avances que aún deben realizarse con hidrógeno, incluida la forma de almacenarlo y generar suficiente energía para el despegue y el aterrizaje, significan que las aerolíneas y las empresas aeroespaciales necesitan una solución provisional que les permita cumplir con sus compromisos públicos de cero emisiones netas de carbono para 2050.

Los combustibles de aviación sostenibles (SAF), un término general para los sustitutos del queroseno de origen fósil, han surgido como un puente hacia los aviones de cero emisiones.

Un tipo se deriva de ingredientes biológicos como aceites de cocina usados, grasas animales, desechos municipales o residuos forestales. El otro es un combustible sintético hecho con electricidad para dividir el agua en oxígeno e hidrógeno, y luego combinar el hidrógeno con el carbono extraído de la atmósfera.

Al igual que el queroseno, el SAF arroja dióxido de carbono y otros contaminantes a la atmósfera. La reducción de emisiones se deriva del hecho de que los materiales que se queman no provienen de la extracción de combustibles fósiles secuestrados durante miles de años.

En su impulso por el cero neto, la Unión Europea quiere que todo el combustible de los aviones contenga un 2 % de SAF a partir de 2025, y que llegue al 63 % para 2063. Por ahora, la producción mundial anual apenas alimentaría a la flota mundial durante unos días.

Proveedores como Neste Oyj de Finlandia prometen aumentar la producción de SAF a medida que crece la demanda. Actualmente utiliza aceites de cocina usados ​​y desechos de grasa animal para fabricar SAF, pero está explorando otras fuentes, incluidos los desechos sólidos municipales.

Dado que la quema de SAF sintético emite exactamente tanto dióxido de carbono como el que se usó para producirlo, se considera cero neto, lo que significa que no se generan nuevas emisiones de carbono a partir de su uso.

Lufthansa estima que SAF es de tres a cuatro veces más caro que el combustible regular para aviones, y los ejecutivos de la industria dicen que necesitarán subsidios para ayudar a impulsar el combustible alternativo sobre su joroba inicial.

Existen, pero son pequeños. Heart Aerospace, una empresa emergente sueca, está desarrollando un avión eléctrico llamado ES-30 con capacidad para 30 pasajeros y una autonomía de 200 kilómetros (124 millas) totalmente eléctrica y sin emisiones.

La compañía dice que el ES-30 entrará en servicio en 2028. Mientras tanto, Ampaire, con sede en Los Ángeles, convirtió un Cessna Grand Caravan para 11 pasajeros en un modelo híbrido con un motor de combustión convencional y un motor eléctrico.

Ampaire dice que el avión entró en servicio en 2021 y puede reducir el consumo de combustible y las emisiones de gases de efecto invernadero en un 50%. En total, dice la consultora Roland Berger, hay alrededor de 100 programas diferentes de aviación eléctrica en desarrollo en todo el mundo.

El gran problema es el tamaño y el peso de las baterías necesarias para alimentarlas. Las baterías de iones de litio actuales almacenan solo una pequeña fracción de la energía de un volumen igual de combustible líquido para aviones. Eso los hace demasiado ineficientes para aviones grandes o de larga distancia.

Además, a diferencia del combustible líquido, su peso no disminuye a medida que avanza el vuelo. La tecnología híbrida mitiga eso mediante el uso de motores convencionales y eléctricos. O comparten la carga de trabajo o el motor convencional carga las baterías; en ambos casos, las emisiones son menores y las baterías pueden ser mucho más pequeñas.

En algunos diseños híbridos, los motores eléctricos se utilizan para impulsar los despegues y aterrizajes cortos pero muy contaminantes, mientras que en la altitud de crucero, la propulsión la proporcionan motores a reacción convencionales diseñados para ser más eficientes en combustible en pleno vuelo.

Eso depende. Al igual que con los automóviles, la huella de carbono de un avión híbrido-eléctrico depende de la cantidad de energía eléctrica que utilice y de la fuente de la electricidad.

Un avión que carga su batería en el aire quemando combustible para aviones no reducirá mucho las emisiones. Pero los diseños totalmente eléctricos y los híbridos "paralelos" que se cargan antes del despegue utilizando electricidad de fuentes de energía renovable podrían marcar una diferencia real, al igual que los aviones impulsados ​​por hidrógeno.

Aun así, teniendo en cuenta los largos plazos de certificación y los largos ciclos de vida de las aeronaves, las posibles reducciones totales de la contaminación serán limitadas durante las próximas décadas.

Los pequeños taxis voladores eléctricos están listos para despegar primero. EHang Air Mobility Group de China está desarrollando aviones eléctricos de despegue y aterrizaje vertical (eVTOL) con un costo de $ 300,000, anticipando una fuerte demanda de los servicios de emergencia, servicios de taxi aéreo y operadores de vuelos turísticos.

Volocopter GmbH de Alemania, que cuenta con el respaldo de Daimler, abrió en 2019 un "Voloport" en Singapur para vuelos de prueba públicos y espera comenzar el servicio comercial a partir de 2024. Otras empresas emergentes que buscan la oportunidad incluyen a Zunum Aero con sede en EE. UU., MagniX Technologies y Vertical Aerospace del Reino Unido.

La empresa emergente israelí Eviation Aircraft realizó el primer vuelo de prueba de su avión eléctrico de nueve pasajeros en septiembre pasado. Los pequeños aviones híbridos eléctricos que transportan de 10 a 20 pasajeros podrían llegar a mediados de la próxima década y los aviones regionales más grandes con hasta 40 pasajeros alrededor de 2030, según Stephane Cueille, director de tecnología de Safran, un importante fabricante de motores a reacción.

Bloomberg