Cambio climático vs aviación comercial

AW | 2021 05 28 16:06 | AEROSPACE SCIENCE / AVIATION ORGANISMS /GOVERNMENT

Desafíos del cambio climático frente a soluciones ambientales

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Un gran problema climático que ha desarrollado fuerte compromiso social continúa obligando a las aerolíneas a convertir sus capacidades en un medio de transporte más sustentable, pero pese a la pandemia y la crisis económica, son pocas o escasas las soluciones fáciles a cumplimentar. Con todos los compromisos que deseen asumir, es posible que la industria aérea no pueda reducir las emisiones de gases de efecto invernadero durante décadas porque la mayoría de las soluciones aún no son viables.

Aunque la transición de la pandemia hacia una normalidad en el transporte aéreo pueda solucionar algún efecto financiero, la industria se enfrenta a otra crisis que se ha estado asomando, una contabilidad sobre su contribución al cambio climático, bajo la corriente flygskam: vergüenza de vuelo. La industria está bajo una presión creciente para hacer algo para reducir y eventualmente eliminar las emisiones de los viajes, pero no será fácil. Algunas soluciones, como las pilas de combustible de hidrógeno, son prometedoras, pero no está claro cuándo estarán disponibles, si es que alguna vez. Eso deja a las empresas con pocas opciones: pueden hacer ajustes para exprimir la eficiencia, esperar a que la tecnología mejore o invertir hoy para ayudar a hacer opciones viables para el futuro. “Es una gran crisis, es una crisis apremiante, hay que hacer mucho pronto. Es un sector difícil de disminuir. Siempre emitirá algo de carbono”, dijo Jagoda Egeland, experta en política de aviación del Foro Internacional de Transporte, una unidad de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos.

Los expertos dicen que los viajes aéreos comerciales representan entre el 3 y el 4 por ciento de las emisiones totales de gases de efecto invernadero en Estados Unidos. Aunque los aviones se vuelven más eficientes con cada nuevo modelo, la creciente demanda de vuelos está superando esos avances. Las Naciones Unidas esperan que las emisiones de dióxido de carbono en los aviones, uno de los principales gases de efecto invernadero, se tripliquen en 2050. Los investigadores del Consejo Internacional de Transporte Limpio dicen que las emisiones pueden crecer aún más rápido.

Antes de la pandemia, un movimiento de Flygskam ,que tiene como objetivo desalentar los viajes aéreos en favor de opciones más ecológicas como el ferrocarril, estaba ganando terreno a nivel mundial gracias a Greta Thunberg, una activista sueca del clima. Hubo señales tempranas de que podría haber reducido los viajes aéreos en Alemania y Suecia. Ahora los legisladores franceses están considerando la prohibición de vuelos cortos que pueden ser reemplazados por viajes en tren. Los inversores están presionando a las empresas para que divulguen más sobre sus esfuerzos para presionar a los legisladores sobre temas climáticos. Algunas grandes corporaciones, cuyos empleados atraviesan el mundo y llenan lujosos asientos de clase ejecutiva, están revisando los presupuestos de viaje para reducir los gastos y las emisiones.

La urgencia no se pierde en la industria. Scott Kirby, el Director Ejecutivo de United Airlines, habla a menudo sobre la necesidad de abordar el cambio climático, pero incluso él reconoce que será difícil para la industria limpiar su acto. Quiere que United y otras aerolíneas prueben cosas diferentes y vean lo que funciona. “Es el mayor problema a largo plazo al que se enfrenta nuestra generación. Es el mayor riesgo para el mundo. Hay muchas cosas en las que podemos competir, pero todos deberíamos estar tratando de marcar la diferencia en el cambio climático”, dijo Scott Kirby en una entrevista reciente.

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Actualmente existen esfuerzos tecnológicos para electrificar aviones pequeños para vuelos cortos, incluyendo uno respaldado por United Airlines, pero hacer lo mismo para vuelos más largos y más grandes será difícil, tal vez imposible. Aviones comerciales como el Boeing 787 y el Airbus A320 requieren una inmensa cantidad de energía para alcanzar la altitud de crucero, más energía de la que las baterías modernas pueden suministrar eficientemente. Algún día, las pilas de combustible de hidrógeno y el combustible sintético para aviones podrían ayudar a descarbonizar la industria, y los proyectos piloto ya han comenzado, principalmente en Europa, donde Airbus dice que planea construir un avión de cero emisiones para 2035. Boeing ha puesto su énfasis en el desarrollo de aviones más eficientes en combustible y se ha comprometido a garantizar que todos sus aviones comerciales puedan volar exclusivamente sobre combustible para aviones sostenible hecho de residuos, plantas y otras materias orgánicas.

En una planta petroquímica a las afueras de Houston, Neste US Inc. y Texmark Chemicals están convirtiendo el diesel importado sin destilar en combustibles para aviones renovables. El diesel sin destilar está hecho de aceite de cocina usado y residuos de plantas de procesamiento de vegetales y animales. Neste Inc., una empresa finlandesa, es el mayor productor mundial de combustible para aviones renovables. Sus clientes estadounidenses incluyen American Airlines, JetBlue Airways y Delta Air Lines. United Airlines, que compra combustible para aviones renovables de Fulcrum BioEnergy y World Energy, anunció recientemente un acuerdo con más de una docena de grandes clientes corporativos, incluyendo Deloitte, Hewlett & Packard (HP) y Nike, que resultará en la compra de cerca de 3,4 millones de galones de combustible sostenible por parte de la aerolínea este año. American tiene un acuerdo para comprar nueve millones de galones de este tipo de combustible durante varios años, y Delta dice que planea reemplazar una décima parte de su combustible para aviones con alternativas sostenibles para 2030. “Hay un enorme potencial de crecimiento para el combustible de aviación sostenible. Es un nicho de mercado hoy en día, pero está creciendo muy rápidamente. Entre hoy y 2023 vamos a aumentar nuestra producción al menos quince veces”, dijo Jeremy Baines, Presidente de Neste US. Neste Inc. produce 35 millones de galones de combustible de aviación renovable y espera alcanzar los 515 millones de galones anuales a finales de 2023 aumentando la producción en refinerías de Singapur y Rotterdam (Países Bajos). Eso es suficiente para alimentar cerca de 40.000 vuelos en aviones de fuselaje ancho entre Nueva York y Londres, o más de un año de viajes aéreos entre las dos ciudades. Pero es importante poner esos números en perspectiva. Las aerolíneas estadounidenses utilizaron más de 18.000 millones de galones de combustible en 2019, y el país en su conjunto consume más de 100.000 millones de galones de productos petroleros al año.

Rystad Energy, una consultora noruega, predice que los combustibles renovables serán cada vez más económicos después de 2030 y suministrarán el 30 por ciento de todo el combustible de aviación para 2050. Pero IHS Markit, una consultora estadounidense, estima que el combustible para aviones sostenibles sólo compensará el 15 por ciento de todo el combustible para aviones para 2050. El combustible para aviones renovables también tiene sus límites. El combustible reduce las emisiones de carbono entre un 30% y un 50% en comparación con el combustible para aviones convencional, según Daniel Evans, jefe global de refinación y comercialización de IHS Markit. Además, la producción del combustible puede causar deforestación cuando se cultivan las materias primas.

Algunas empresas quieren sortear esos problemas evitando los cultivos agrícolas. Fulcrum BioEnergy planea construir una planta en Gran Bretaña para producir combustible para aviones a partir de residuos de vertederos y otras basuras. Red Rock Biofuels, una empresa de Colorado, espera usar biomasa leñosa residual.

Pero el desarrollo de combustibles renovables a partir de residuos o sustancias como algas de rápido crecimiento y césped de cambio ha sido frustrantemente lento. Los biocombustibles también son aproximadamente un 50 por ciento más caros de fabricar que el combustible convencional, según Michael E. Webber, Director Científico y Tecnológico de Engie, una empresa francesa que trabaja en combustibles avanzados para aviones.

El hidrógeno ofrece otra posibilidad, aunque probablemente no durante varias décadas. En lugar de baterías o motores de combustible, el potencial avión impulsado por hidrógeno del futuro operaría con tanques de hidrógeno y pilas de combustible, aunque la tecnología tendría que ser avanzada para reducir el tamaño de los tanques y células. El hidrógeno podría hacerse con fuentes de energía renovables como el viento y el sol para reducir las emisiones de calentamiento del planeta. Pero estos combustibles cuestan de dos a tres veces más que el combustible convencional, dicen los expertos.

Varios países europeos también requieren que las refinerías produzcan y mezclen combustible para aviones renovables. La Unión Europea (UE) está apoyando financieramente el desarrollo de un avión alimentado por hidrógeno por Airbus, y el gobierno francés está alentando a Air France a investigar un combustible sintético para aviones.

Estímulos ecológicos

En los Estados Unidos, el apoyo Federal es mínimo en la actualidad. Los productores de combustible para aviones renovables reciben un subsidio de US$ 1 por galón bajo los créditos fiscales federales existentes para el biodiesel, pero un proyecto de ley presentado este mes en la Cámara de Senadores proporcionaría un crédito fiscal a partir de US$ 1.5 por galón. Otra opción a la que muchas aerolíneas han recurrido son las compensaciones de carbono. Al comprar una compensación, una empresa o individuo paga efectivamente a otra persona para plantar o no cortar árboles o para tomar otras medidas para reducir los gases de efecto invernadero. Pero los beneficios de algunas compensaciones son difíciles de medir, es difícil saber, por ejemplo, si los terratenientes habrían talado árboles si no se les hubiera pagado para preservar los bosques, un tipo común de compensación. Scott Kirby, el Director Ejecutivo de United, es escéptico de que tales compensaciones sean efectivas: “Las compensaciones tradicionales de carbono son una iniciativa de comercialización. Incluso en los pocos casos en que son reales y están marcando la diferencia, son tan pequeños que no pueden escalar para resolver el problema global”. United Airlines ayuda a los pasajeros y clientes corporativos a comprar compensaciones, pero el ejecutivo dijo que la compañía se estaba centrando más en el combustible sostenible y la eliminación y almacenamiento de carbono a perpetuidad.

En Diciembre 2020, la aerolínea dijo que estaba invirtiendo en 1PointFive, una empresa conjunta entre Occidental Petroleum y una firma de capital privado que planea construir plantas que succionen dióxido de carbono del aire y almacenar el gas bajo tierra. Este enfoque teóricamente permitiría a United y otras aerolíneas eliminar tanto carbono de la atmósfera como sus aviones ponen en él. “Es la única solución que conozco que puede ayudarnos a que como un globo terráqueo sea cero, porque los demás, si entiendes las matemáticas, simplemente no funcionan”, dijo Scott Kirby.

Tales esfuerzos habían sido calificados durante mucho tiempo como poco prácticos, pero las corporaciones están vertiendo cada vez más dinero en ellos a medida que los inversores y activistas presionan a las empresas para que se descarbonicen. Scott Kirby dijo que esas inversiones ayudarían a reducir los costos. Pero algunos expertos advierten que si bien la captura directa de aire puede ayudar a industrias que son difíciles de descarbonizar, el objetivo final debería ser atacar el problema en la fuente.

“Si puedes evitar las emisiones en primer lugar, es mucho más barato y más fácil que tener que retirarlo”, dijo Jennifer Wilcox, Subsecretaria Adjunta Principal (PDAS) del Departamento de Energía de Estados Unidos y experta en captura directa de aire.

A pesar de los formidables desafíos, el CEO de United, Scott Kirby es optimista de que las inversiones en combustibles alternativos y tecnología de captura de carbono producirán un avance. “A corto plazo, se trata de que trabajen económicamente. Una vez que cruces ese umbral, tendrás un aumento exponencial”.

Climate change vs commercial aviation

Challenges of climate change versus environmental solutions

A major climate problem that has developed a strong social commitment continues to force airlines to convert their capacities into a more sustainable means of transport, but despite the pandemic and the economic crisis, there are few or few easy solutions to complete. With all the commitments they want to make, the airline industry may not be able to reduce greenhouse gas emissions for decades because most solutions are not yet viable.

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Although the transition from the pandemic to normality in air transport may solve some financial effect, the industry faces another crisis that has been looming, an accounting of its contribution to climate change, under the current flygskam: flight shame. The industry is under increasing pressure to do something to reduce and eventually eliminate emissions from travel, but it will not be easy. Some solutions, such as hydrogen fuel cells, show promise, but it is unclear when, if ever, they will be available. That leaves companies with few options: They can make adjustments to squeeze efficiency, wait for technology to improve, or invest today to help make viable options for the future. “It is a big crisis, it is a pressing crisis, a lot needs to be done soon. It is a difficult sector to diminish. It will always emit some carbon”, said Jagoda Egeland, an aviation policy expert at the International Transport Forum, a unit of the Organization for Economic Cooperation and Development.

Experts say that commercial air travel accounts for 3 to 4 percent of total greenhouse gas emissions in the United States. Although airplanes become more efficient with each new model, the growing demand for flights is outpacing those advances. The United Nations expects emissions of carbon dioxide from airplanes, one of the main greenhouse gases, to triple by 2050. Researchers at the International Clean Transportation Council say emissions may grow even faster.

Before the pandemic, a Flygskam movement, which aims to discourage air travel in favor of greener options like rail, was gaining traction globally thanks to Greta Thunberg, a Swedish climate activist. There were early signs that it might have cut air travel in Germany and Sweden. Now French lawmakers are considering a ban on short flights that can be replaced by train travel. Investors are pressuring companies to disclose more about their efforts to pressure lawmakers on climate issues. Some large corporations, whose employees traverse the world and fill luxurious business-class seats, are reviewing travel budgets to cut expenses and emissions.

The urgency is not lost in the industry. Scott Kirby, the CEO of United Airlines, speaks often about the need to address climate change, but even he acknowledges that it will be difficult for the industry to clean up his act. He wants United and other airlines to try different things and see what works. “It is the biggest long-term problem facing our generation. It is the biggest risk to the world. There are many things we can compete on, but we should all be trying to make a difference on climate change”, said Scott Kirby in a recent interview.

There are currently technological efforts to electrify small jets for short flights, including one backed by United Airlines, but doing the same for longer and larger flights will be difficult, perhaps impossible. Commercial jets like the Boeing 787 and Airbus A320 require an immense amount of power to reach cruising altitude, more power than modern batteries can efficiently supply. Someday, hydrogen fuel cells and synthetic jet fuel could help decarbonize the industry, and pilot projects have already started, mostly in Europe, where Airbus says it plans to build a zero-emission jet by 2035. Boeing has placed its emphasis on developing more fuel-efficient aircraft and is committed to ensuring that all of its commercial aircraft can exclusively fly on sustainable jet fuel made from waste, plants and other organic matter.

At a petrochemical plant outside of Houston, Neste US Inc. and Texmark Chemicals are converting imported undistilled diesel into renewable jet fuel. Undistilled diesel is made from used cooking oil and waste from animal and vegetable processing plants. Neste Inc., a Finnish company, is the world’s largest producer of renewable jet fuel. Its US customers include American Airlines, JetBlue Airways, and Delta Air Lines. United Airlines, which purchases renewable jet fuel from Fulcrum BioEnergy and World Energy, recently announced an agreement with more than a dozen large corporate customers, including Deloitte, Hewlett & Packard (HP) and Nike, that will result in the purchase of about 3.4 million gallons of sustainable fuel from the airline this year. American has a multi-year deal to buy nine million gallons of this type of fuel, and Delta says it plans to replace one-tenth of its jet fuel with sustainable alternatives by 2030. “There is enormous growth potential for jet fuel. Sustainable aviation. It is a niche market today, but it is growing very rapidly. Between now and 2023 we are going to increase our production at least fifteen times”, said Jeremy Baines, President of Neste US. Neste Inc. produces 35 million gallons of renewable aviation fuel and expects to reach 515 million gallons annually by the end of 2023 by increasing production at refineries in Singapore and Rotterdam, the Netherlands. That’s enough to power about 40,000 wide-jet flights between New York and London, or more than a year of air travel between the two cities. But it’s important to put those numbers in perspective. US airlines used more than 18 billion gallons of fuel in 2019, and the country as a whole consumes more than 100 billion gallons of oil products a year.

Rystad Energy, a Norwegian consultancy, predicts that renewable fuels will become increasingly economical after 2030, supplying 30 percent of all jet fuel by 2050. But IHS Markit, an American consultancy, estimates that jet fuel is sustainable it will only offset 15 percent of all jet fuel by 2050. Renewable jet fuel has its limits, too. The fuel reduces carbon emissions by 30-50% compared to conventional jet fuel, according to Daniel Evans, global head of refining and trading at IHS Markit. Additionally, fuel production can cause deforestation when raw materials are grown.

Some companies want to get around these problems by avoiding agricultural crops. Fulcrum BioEnergy plans to build a plant in Great Britain to produce jet fuel from landfill waste and other rubbish. Red Rock Biofuels, a Colorado company, hopes to use residual woody biomass.

But the development of renewable fuels from waste or substances like fast-growing algae and changing grass has been frustratingly slow. Biofuels are also about 50 percent more expensive to make than conventional fuel, according to Michael E. Webber, Scientific and Technological Director at Engie, a French company working on advanced jet fuels.

Hydrogen offers another possibility, although probably not for several decades. Instead of batteries or fuel engines, the potential hydrogen-powered aircraft of the future would operate with hydrogen tanks and fuel cells, although the technology would have to be advanced to reduce the size of the tanks and cells. Hydrogen could be made from renewable energy sources like the wind and the sun to reduce global warming emissions. But these fuels cost two to three times more than conventional fuel, experts say.

Several European countries also require refineries to produce and blend renewable jet fuel. The European Union (EU) is financially supporting the development of a hydrogen-powered aircraft by Airbus, and the French government is encouraging Air France to investigate a synthetic jet fuel.

Ecological stimuli

In the United States, Federal support is minimal today. Producers of renewable jet fuel receive a subsidy of US$ 1 per gallon under existing federal tax credits for biodiesel, but a bill introduced this month in the House of Senators would provide a tax credit starting at US$ 1.5 per gallon. Another option that many airlines have turned to is carbon offsets. By purchasing compensation, a company or individual effectively pays another person to plant or not cut trees or to take other measures to reduce greenhouse gases. But the benefits of some offsets are difficult to measure, it’s hard to know, for example, whether landowners would have cut down trees if they hadn’t been paid to preserve forests, a common type of offset. Scott Kirby, United’s CEO, is skeptical that such offsets are effective: “Traditional carbon offsets are a commercial initiative. Even in the few cases where they are real and making a difference, they are so small that they are not they can scale to solve the global problem”. United Airlines helps passengers and corporate customers buy offsets, but the executive said the company was focusing more on sustainable fuel and carbon removal and storage in perpetuity.

In December 2020, the airline said it was investing in 1PointFive, a joint venture between Occidental Petroleum and a private equity firm that plans to build plants that suck carbon dioxide out of the air and store the gas underground. This approach would theoretically allow United and other airlines to remove as much carbon from the atmosphere as their planes put into it. “It’s the only solution I know of that can help us make it like a globe to zero, because the others, if you understand the math, it just doesn’t work”, Scott Kirby said.

Such efforts had long been called impractical, but corporations are pouring more and more money into them as investors and activists pressure companies to decarbonize. Scott Kirby said those investments would help lower costs. But some experts caution that while direct air capture can help industries that are difficult to decarbonize, the ultimate goal should be to attack the problem at the source.

“If you can avoid the emissions in the first place, it’s much cheaper and easier than having to retire it”, said Jennifer Wilcox, Principal Deputy Assistant Secretary (PDAS) for the US Department of Energy and an expert on direct air capture.

Despite formidable challenges, United CEO Scott Kirby is optimistic that investments in alternative fuels and carbon capture technology will produce a breakthrough. “In the short term, it’s about them working economically. Once you cross that threshold, you will have an exponential increase”.

PUBLISHER: Airgways.com
DBk: Energy.gov / Nytimes.com / United.com / Airgways.com
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