A medida que escasean los combustibles para aviones, ¿pueden otros combustibles satisfacer la demanda?

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El informe principal, titulado “Una visión general de los posibles combustibles energéticos para la aviación en el futuro”, fue financiado por la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) y analiza el potencial de producción de cinco combustibles: SAF, hidrógeno líquido, gas natural licuado, etano licuado y Jet X. Alternativas al Jet A y al A-1 Diversos obstáculos, que van desde precios más elevados hasta limitaciones en la infraestructura, han ralentizado la adopción de los combustibles aeronáuticos emergentes. Sin embargo, todos comparten una ventaja principal: pueden producirse utilizando materias primas y electricidad nacionales en lugar de petróleo importado, lo que ayuda a proteger a la industria aeronáutica y a los viajeros de los costos crecientes causados por la volatilidad de la cadena de suministro. “Se proyecta que la demanda de combustible para aviones aumentará de poco más de 100 mil millones de galones en 2025 a 165 mil millones de galones para 2050”, dijo Kristi Moriarty, investigadora sénior en análisis de vehículos e infraestructura en NLR y responsable del estudio. “Con más investigaciones sobre nuevos combustibles energéticos, podríamos brindar a la industria aeronáutica la flexibilidad que necesita para satisfacer estas crecientes demandas, y eso con combustibles producidos en el país, no importados”. A continuación, se presentan los puntos clave de cada tipo de combustible aeronáutico emergente. SAF De todos los combustibles potenciales analizados en el informe, el SAF ya es un combustible de aviación comercialmente disponible que puede reemplazar hasta el 50% del Jet A necesario para las aeronaves tradicionales. Pero a diferencia del Jet A, la mayor parte del SAF se fabrica a partir de grasas, aceites de cocina, grasas lubricantes y alcohol, y existen técnicas en desarrollo para producirlo a partir de biomasa, algas e incluso residuos municipales. Aunque el SAF está disponible comercialmente desde 2016, representa solo el 1% del combustible para aviones utilizado en todo el mundo. Su adopción se ha visto obstaculizada por su precio más elevado, que rara vez ha bajado de 6 dólares por galón, y por la escasa cantidad de biorrefinerías capaces de producirlo. Sin embargo, a medida que los precios del Jet A y el A-1 suben a 4 dólares por galón o más, la diferencia de precio entre estos dos combustibles se está reduciendo. Los investigadores de NLR proyectan que, para el año 2050, la demanda mundial de combustible para aviones podría elevarse a 165 mil millones de galones al año. Existen potencialmente suficientes materias primas, también conocidas como insumos, disponibles para fines de biorrefinación a fin de satisfacer el 80% de esa necesidad, es decir, 132 mil millones de galones de SAF al año. Pero si el SAF quiere satisfacer la demanda futura de combustible para aviones, necesita el apoyo de numerosos interesados y esfuerzos adicionales para reducir costos. Producir SAF al mismo precio que el Jet A o A-1 en la actualidad resultaría sumamente difícil: se requerirían menores costos de capital y operativos para las nuevas plantas y las conversiones en refinerías, además de materias primas suficientes, para poder producir combustible a gran escala. “El mercado de combustibles para el transporte es global y cuenta con muchos actores, incluidos los gobiernos”, dijo Moriarty. “Las decisiones tomadas en esos niveles pueden influir en las decisiones que toman los productores de combustible: si construir nuevas plantas de SAF o no, si invertir en nuevos métodos de producción o no. Y necesitaríamos ver una implementación acelerada en ambos ámbitos si queremos que el SAF satisfaga las demandas futuras”. Estudio de caso: El potencial de Nueva Inglaterra para la producción de SAF La Autoridad Portuaria de Massachusetts financió recientemente a NLR para que estudiara si era posible producir, mezclar y distribuir SAF en Nueva Inglaterra con el fin de apoyar a 10 aeropuertos de la región. Los investigadores examinaron las materias primas locales, estimaron cuánto SAF se podría producir y a qué precio se podría vender, e identificaron dónde se podría mezclar el SAF con Jet A para su uso comercial. Descubrieron que Nueva Inglaterra cuenta con suficientes materias primas para producir SAF, con la capacidad de generar hasta 850 millones de galones equivalentes a gasolina al año. Ver resumen > Leer el informe completo > Hidrógeno líquido, gas natural licuado y etano licuado El hidrógeno líquido, el gas natural licuado (GNL) y el etano licuado forman un grupo de “combustibles criogénicos”: combustibles almacenados en tanques aislados, a menudo a bajas temperaturas, para mantener su estado líquido. Los combustibles criogénicos no constituyen soluciones directas para las aeronaves. Los aeropuertos tendrían que instalar nueva infraestructura de repostaje, y los fabricantes deberían lanzar al mercado aviones propulsados por hidrógeno, GNL y etano. Sería necesario establecer normas internacionales para manejar y distribuir de forma segura los combustibles criogénicos. Sin embargo, estos combustibles también ofrecen una serie de beneficios: El hidrógeno líquido no es contaminante y almacena una gran cantidad de energía en comparación con su peso. Varias empresas ya han comenzado a desarrollar aeronaves y sistemas de propulsión alimentados por hidrógeno para vuelos de corta distancia y regionales, y la Administración Federal de Aviación (FAA) colabora con NLR para prepararse ante un aumento previsto en la demanda de combustible de hidrógeno en los aeropuertos. El GNL puede producirse a partir del abundante gas natural nacional y el biometano, con un costo más bajo que el Jet A. Aunque el etano licuado rara vez se ha utilizado como propulsor, ofrece una mayor densidad energética que el gas natural licuado y su producción está en constante aumento. “Los combustibles criogénicos representan oportunidades a largo plazo para la industria aeronáutica”, dijo Moriarty. “Vale la pena explorarlos porque podrían ayudar a diversificar nuestro suministro de combustible mediante fuentes energéticas nacionales, lo cual tiene consecuencias importantes para nuestra seguridad energética y para los precios que deben pagar las aerolíneas y los consumidores”. Jet X Jet X se encuentra en una fase inicial de investigación, y actualmente se están estudiando diversas químicas de hidrocarburos líquidos. Los investigadores trabajan para encontrar nuevas químicas de combustible que puedan mejorar el ahorro de combustible, eliminar los aromáticos tóxicos, mejorar la calidad del aire en las áreas cercanas a los aeropuertos y reducir la formación de estelas de condensación. Se necesitaría una investigación extensa y a largo plazo sobre los materiales, las aeronaves e infraestructura de Jet X para demostrar su compatibilidad con el equipamiento de aeropuertos y aeronaves. La investigación de NLR se enfoca en el combustible A medida que aumentan los precios del queroseno para aviones y fluctúan los suministros, incrementar la producción de combustibles aeronáuticos emergentes podría ayudar a estabilizar el mercado nacional. Los investigadores de NLR están trabajando activamente para aprobar esos nuevos combustibles para su uso en despegues. Los especialistas en combustibles y combustión del laboratorio utilizan el “motor de avión virtual” de NLR para crear simulaciones ultra detalladas del rendimiento de las nuevas químicas de combustible, lo que puede acelerar la producción y certificación de nuevos combustibles sintéticos. Se están llevando a cabo investigaciones más amplias sobre la movilidad aérea avanzada, que utiliza aeronaves que requieren menos combustible de avión o ninguno en absoluto, también en los laboratorios. Los equipos de investigación están ayudando a preparar al sector aeronáutico para el auge de esta movilidad, diseñando plataformas de aterrizaje verticales para aeronaves avanzadas como las de despegue y aterrizaje vertical eléctricos (eVTOL), desarrollando sistemas de propulsión para aeronaves de pasajeros eléctricas y creando electrónica de potencia ultraeficiente que permita a las aeronaves viajar más lejos con menos combustible. Y con investigaciones continuas, los científicos pueden ayudar a reducir costos y aumentar la producción para llevar estos combustibles emergentes al mercado, impulsando así el futuro de la aviación. Colabore con NLR para explorar el futuro de la energía en la aviación. Explore las investigaciones relacionadas con transporte y movilidad realizadas por NLR e inscríbase en su boletín de noticias sobre este tema para estar al tanto de las últimas novedades. Inscríbete en el boletín semanal de CleanTechnica en Substack para acceder a los análisis en profundidad y resúmenes detallados de Zach y Scott, suscríbete a nuestro boletín diario y síguenos en Google News.