El sector de la aviación se encuentra al borde de una transición hacia la sostenibilidad. Esto no es una sorpresa. El plan de compensación de carbono de la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) CORSIA entró en vigor en 2019 y exige a las aerolíneas monitorear e informar las emisiones. La primera fase de compensación (voluntaria) comienza este año y se extenderá hasta 2026 y en 2027 los mandatos de compensación entran en juego para la mayoría de los vuelos internacionales.
Fases y cronograma de CORSIA
A medida que las aerolíneas y los transportistas enfrentan los mandatos de compensación de emisiones entrantes, también entran en juego políticas de descarbonización complementarias, a saber, Repostar UElos requisitos mínimos de absorción de flamable de aviación sostenible (SAF) de la UE. A partir de 2025, los vuelos que salgan de Europa deberán utilizar flamable con un mínimo de 2% de SAF, aumentando al 6% en 2030, al 20% en 2035 y al 70% en 2050. Sin duda, el SAF será una pieza basic para El rompecabezas de la descarbonización de la aviación. — las proyecciones sugieren que puede desplazar más del 65% de las emisiones de toda la industria.
Si bien la regulación que hace cumplir estos objetivos es un paso prometedor, el inminente mandato de adopción del 2% está cada vez más cerca, y la producción y adopción de SAF se enfrenta a importantes cuellos de botella en materia de materia prima y producción. Mientras los innovadores trabajan para abordar estos desafíos, las aerolíneas, los operadores de flotas y los transportistas están evaluando soluciones de aeronaves de bajas y cero emisiones que complementen la adopción de SAF, reduzcan el consumo de flamable y las emisiones, y ofrezcan oportunidades económicas adicionales.
Soluciones de descarbonización: Aeronaves
Lo más possible es que SAF sea la única solución práctica para descarbonizar los aviones más grandes y los vuelos más largos. Sin embargo, si bien la oferta sigue siendo baja y la prima de costo de los SAF es exorbitantemente alta, los aviones eléctricos, híbridos y de hidrógeno brindan soluciones más rentables para aviones más pequeños y vuelos más cortos, priorizando el uso de SAF para las rutas más difíciles de reducir (por ejemplo, muy vuelos de larga distancia). Estas soluciones reducen los costos y brindan oportunidades económicas adicionales para los transportistas.
Contribución a las emisiones de los vuelos por longitud
Categorías clave de aeronaves de cero o bajas emisiones
Aviones eléctricos de batería
- Ventajas: La mayor eficiencia energética de todas las soluciones, tecnología y componentes probados y maduros, menores costos operativos
- Contras: El alcance y el tamaño de la aeronave están severamente limitados por el peso de la batería.
- Innovación clave y camino a seguir: Ampliación de aeronaves a aeronaves de 50 a 150 asientos y aumento del alcance de aproximadamente 800 km a más de 1000 km.
Los aviones totalmente eléctricos se limitarán a aviones de pasajeros muy pequeños (aproximadamente de 9 a 19 plazas), eVTOL y aviones no tripulados, incluso con avances significativos en la densidad de energía de la batería. Aviones híbridossin embargo, son mucho más versátiles, pueden escalar a aviones mucho más grandes y agregar una reducción significativa de emisiones (40%+).
Fundamentalmente, los innovadores están desarrollando aviones híbridos que son compatibles tanto con SAF como con una gama de tecnologías de propulsión de batería, eléctrica y de hidrógeno. Esta flexibilidad permitirá a los transportistas integrar las soluciones de descarbonización que sean más rentables. Cuando se combinan con SAF, las aeronaves pueden alcanzar reducciones totales de emisiones y al mismo tiempo reducir significativamente los costos de SAF mediante la reducción del consumo de flamable (por ejemplo, Corazón aeroespacialEl avión híbrido proporciona una reducción de flamable del 40 al 100 % dependiendo de la duración del vuelo).
Aviones de hidrógeno
- Ventajas: Potencial para un alcance mucho mayor y un tamaño de avión más grande que el de las baterías eléctricas, eficiencia energética mejorada del uso de hidrógeno en comparación con el SAF
- Contras: Menor disponibilidad de tecnología y componentes que el largo y complejo proceso de certificación de los aviones eléctricos de batería; se requiere la construcción de infraestructura de hidrógeno
- Innovación clave y camino a seguir: Comercialización de sistemas y componentes de propulsión de hidrógeno, avance en almacenamiento y pilas de flamable de hidrógeno.
Los aviones de hidrógeno son un tema divisivo. Por un lado, podrían resolver varios de los desafíos clave que enfrentan los aviones eléctricos de batería, a saber, la cuestión de la densidad de energía. Por otro lado, desafíos como el almacenamiento de hidrógeno, la seguridad, la construcción de infraestructura y la disponibilidad y el costo generales del hidrógeno verde plantean interrogantes y son fuentes de incertidumbre.
Innovadores como CeroAvia están desarrollando pilas de flamable avanzadas, sistemas de propulsión de hidrógeno y llevando al mercado aviones y componentes de hidrógeno más rápidamente mediante modernizaciones de aviones híbridos. Aunque los aviones de hidrógeno no estarán listos para el mercado tan pronto como las opciones eléctricas e híbridas-eléctricas, los titulares y los inversores corporativos están invirtiendo significativamente y colaborando con innovadores y desarrolladores de componentes debido al potencial a largo plazo de los aviones de hidrógeno para descarbonizar las regiones, a corto y mediano plazo. rutas de acarreo.
Diseño de aeronaves y dirigibles.
- Ventajas: La alta reducción inmediata de emisiones (50-80%), abre oportunidades económicas de transporte aéreo, tecnología y componentes probados y listos para el mercado, puede utilizar la infraestructura existente.
- Contras: Las nuevas construcciones son más caras que las modernizaciones y una rotación más lenta de las flotas de aviones frena la aceptación del mercado
Los aviones convencionales utilizan un diseño de tubo y ala que todos conocemos. Sin embargo, los nuevos diseños de aviones, como los de cuerpo de ala combinado, mejoran la aerodinámica y reducen la resistencia, aumentando el alcance y la carga útil. Los innovadores estiman entre un 50% y un 80% de reducción en el consumo de flamable y las emisiones (por ejemplo, JetZero, Natilus) con potencial para alcanzar una reducción whole de las emisiones cuando se combina con propulsión eléctrica, hidrógeno verde o SAF.
Concepto de aeronave con cuerpo de ala combinado y comparación con aeronaves convencionales
Aeronaves son otro diseño de avión «novedoso». Aunque no es un concepto nuevo, los innovadores están desarrollando dirigibles que aprovechan el helio para generar sustentación, reduciendo el consumo de flamable y energía en un 75% (100% cuando se combinan con propulsión de cero emisiones o SAF). Mientras que los desarrolladores de dirigibles como Vehículos aéreos híbridos se están acercando tanto al mercado de pasajeros como al de carga, han identificado el transporte aéreo de mercancías como un nicho de mercado clave para una adopción temprana.
Los dirigibles requieren pistas e infraestructura mínimas en comparación con los aviones convencionales, lo que permite operaciones de carga para aeropuertos pequeños, remotos y de difícil acceso. Además, apuntan al 20% de las emisiones de la aviación causadas por el transporte aéreo.
Conclusiones clave:
- Los SAF por sí solos no serán suficientes para descarbonizar la aviación: los diseños de aviones eléctricos, de hidrógeno y novedosos proporcionan soluciones rentables para vuelos más cortos y aeronaves más pequeñas.
- La adopción de estas tecnologías y SAF permitirá priorizar el uso de SAF para vuelos de larga distancia y al mismo tiempo descarbonizar el 95% restante de los vuelos (recorridos más cortos, aviones más pequeños)
- A medida que mejore la tecnología de las baterías, la propulsión sin emisiones y los componentes de hidrógeno, las soluciones podrán ampliarse a vuelos más largos y aviones más grandes.
- Las soluciones híbridas serán las más rápidas en llegar al mercado debido a procesos de certificación más cortos y a la integración en los programas de actualización de la flota.
- Las soluciones que están tecnológicamente probadas y ofrecen claras reducciones de costos operativos y preparación para el futuro (por ejemplo, compatibilidad con electricidad, hidrógeno y SAF) son las más atractivas para las aerolíneas.
- Siguen existiendo obstáculos tecnológicos y de certificación para los aviones de hidrógeno, pero la inversión y el compromiso de los operadores tradicionales siguen siendo sólidos debido al potencial a largo plazo.
Para conocer en profundidad la innovación de SAF y eJet, consulte publicaciones anteriores: La innovación toma vuelo con SAF y SAF: El auge de eJet.
