Una revolución a punto de despegar
01 mar 2022
La industria aeronáutica está bajo presión. Enfrenta varios desafíos simultáneos: por un lado, crece la conciencia global sobre las emisiones de carbono que provoca y la necesidad de reducirlas. La aviación causa unos 1.000 millones de toneladas de dióxido de carbono (2,5% del total de emisiones globales).
Pero ese diagnóstico se basa en datos de Air Transport Action Group, una organización empresarial que agrupa fabricantes de aviones y aerolíneas. Un informe de la Agencia Europea de Seguridad Aérea, a finales del 2020, alertaba que esos cálculos eran incompletos, porque solo contaban el efecto del CO2. Si se toman los otros gases de efecto invernadero que desprenden los aviones, como el óxido de nitrógeno (NOx) los números varían de forma significativa. Según la ong internacional Stay Grounded la contaminación de la aviación representa hasta un 5,9%.
El fenómeno quedó reflejado cuando Greta Thunberg impulsó el movimiento “Quédate en tierra”, contra el transporte aéreo. El reclamo llegó a provocar una retracción en los consumidores, que en Suecia alcanzó el 23% y la popularización de un sentimiento: “flygskam” o vergüenza de volar.
Frente a eso, está el desafío de ¿cómo hacerlo? cuando el transporte aéreo tiene previsiones expansivas. IATA, la asociación internacional de la aviación, pronostica que el número de pasajeros se duplicará para 2037 alcanzando 8.200 millones de viajeros y el fabricante Boeing prevé que habrá una demanda de más de 42.700 nuevas aeronaves en los próximos 20 años, coincidiendo con las estimaciones de Airbus.
En los últimos años, los desafíos ambientales se han transformado en una prioridad para el sector, considerado durante su desarrollo como un símbolo de innovación y que ahora, como reconoce la Agencia española de Seguridad Aérea (AESA): “El reto del cambio climático, el ruido en el entorno de los aeropuertos, las emisiones contaminantes y sus efectos sobre la salud, la protección de la biodiversidad el desarrollo de nuevos combustibles sostenibles, o nuevos sistemas de propulsión son ámbitos que demandan estrategias y medidas para afrontar dichos retos”.
El sector aeronáutico enfrenta la necesidad de encontrar respuestas tecnológicas innovadoras o aceptar una reducción creciente de su demanda. IATA lidera los esfuerzos de la industria del transporte aéreo respecto al cambio climático y la mejora de la actuación medioambiental de la aviación con una estrategia basada en inversión en tecnología, mejora de la eficiencia de los vuelos y construcción de infraestructuras sostenibles.
Hasta ahora sus mejoras habían sido tibias. Reducciones en el ruido y el uso más eficiente y limpio en materia de combustibles, con la introducción de aeronaves avanzadas como el 787 Dreamliner, Airbus 350 o 320/321 Neo, eran su aporte a la protección del medio ambiente. Pero poco más.
Una revolución en puerta
Pero el pasado mes de febrero, en el Salón Aeronáutico de Singapur, las empresas Airbus, Rolls-Royce, Safran y Singapore Airlines firmaron la Declaración Global SAF comprometiéndose a promover la aceleración del desarrollo, la producción y el consumo de combustible de aviación sostenible (SAF), en lo que podría anticipar una revolución en el sector.
La Declaración Global SAF pretende que la industria de la aviación desempeñe un papel en el logro de los objetivos del Acuerdo de París y que el SAF (Sustainable Aviation Fuel) sea una de las palancas de la descarbonización del sector. Está abierta a todas las aerolíneas, organizaciones aeroespaciales y de aviación, para trabajar conjuntamente en un proceso de descarbonización constante en los próximos diez años.
Para Grazia Vittadini, directora de Tecnología y Estrategia de Rolls-Royce plc, “la firma de la Declaración es un hito importante para la industria aeroespacial. Damos la bienvenida a la oportunidad de impulsar un mayor uso de SAF al unirnos en toda la cadena de valor. Es importante que combinemos nuestros esfuerzos y nos centremos en crear el impulso necesario para impulsar esto. Todos somos grandes defensores del desarrollo de soluciones de propulsión alternativas que incluyen hidrógeno, híbrido-eléctrico y eléctrico, y también reconocemos que los SAF son un componente clave para ponernos en nuestro camino hacia el logro de nuestros objetivos de descarbonización a largo plazo».
Desde Airbus y Safran coinciden en la decisión de alcanzar el cero emisiones en 2050 y apostar a los SAF que son carburantes que se producen a partir de material orgánico, de manera que, en su combustión, el CO2 que se origina es teóricamente nulo. Como explica Gustavo Alonso, profesor de la ETSI Aeronáutica y del Espacio en la Universidad Politécnica de Madrid (España), “los SAF son la única alternativa viable a corto y medio plazo para reducir de manera sustancial, e incluso neutralizar, sus emisiones de CO2”.
Sabine Klauke, directora técnica de Airbus, asegura que su compañía “se compromete a alcanzar los objetivos conjuntos de la industria de una aviación neutra en carbono para 2050”. Para ello cree que el uso de combustibles de aviación sostenibles es uno de los principales pilares en el camino hacia la descarbonización, lo que permite una ganancia de hasta el 80% en términos de reducción de CO2 a lo largo del ciclo de vida de SAF: “Todos los aviones Airbus están actualmente certificados para volar con un 50% de SAF y esto se incrementará al 100% para 2030. El desafío es aumentar y alentar aún más la adopción de SAF a nivel mundial, así como incentivos y políticas a largo plazo que fomenten el uso de SAF. La Declaración apoyará exactamente eso y Airbus está invitando a más actores de la industria a unirse a la iniciativa”.
“El Grupo Safran –sostiene Eric Dalbiès, su director de Tecnología– está totalmente comprometido a ofrecer innovación disruptiva para la descarbonización, con motores ultra eficientes y una capacidad de combustibles de aviación 100% sostenibles, con el fin de permitir la ambiciosa transición energética requerida en el sector de la aviación”.
Pero los firmantes de la Declaración quieren ir mucho más allá de los SAF. Como plantea Lee Wen Fen, vicepresidente de Singapore Airlines (SIA) “Más allá de SAF, también utilizamos múltiples palancas para lograr nuestros objetivos, incluido el logro de una mayor eficiencia operativa y la inversión en aviones de nueva generación”.
Dando alas al futuro
Quizás sea Airbus, la marca más conocida y con mayor prestigio mundial dentro del sector aeronáutico, que esté liderando el rumbo hacia la construcción de aeronaves con nula emisión de gases nocivos. Es uno de los mayores fabricantes del sector, que comercializa cientos de aviones anualmente y que busca revolucionar la industria con el desarrollo de aviones con cero emisiones. Su propuesta tiene el 2035 como meta para lograrlo.
Hace menos de un mes, la empresa anunció el desarrollo de la tecnología para producir su primer “avión de emisión cero” para ponerlo en servicio en 2035. Estará equipado con innovadores motores que usarán hidrógeno como combustible y no con células de hidrógeno productoras de electricidad.
Según Airbus, en el nuevo avión de hidrógeno trabajará con CFM International (una alianza al 50% entre General Electric y Safran Aircraft Engines) para modificar “el quemador, el sistema de combustible y el sistema de control de un turbohélice GE Passport para funcionar con hidrógeno”.
Entre los avances tecnológicos de Airbus está también su primer helicóptero eléctrico CityAirbus que ya está operativo. La apuesta por el hidrógeno proviene de que, al contrario de los coches y camiones eléctricos, el funcionamiento de aviones de media y larga distancia con baterías eléctricas es imposible dada la baja densidad energética de esta tecnología y las baterías eléctricas necesarias tendrían un peso excesivo para el vuelo.
Pero la revolución aeronáutica no termina allí. Otras compañías avanzan en el desarrollo de flotas de aviones pequeños para corta distancia que sí podrán utilizar baterías eléctricas.
Uno de los más sorprendentes es el avión eléctrico sin alas eVTOL, de Kelekona (una startup neoyorkina), que puede viajar a 300 km/h con 40 pasajeros en su interior. El fuselaje del avión de forma gruesa, plana y muy ancha, aprovecha su forma aerodinámica para prescindir de las alas y utiliza ocho rotores eléctricos giratorios para desplazarse gracias a su empuje vectorial y a la aerodinámica.
Lo sorprendente del eVTOL no es solo su carencia de alas y confiar la sustentación a la aerodinámica sino la escala de su desarrollo. Hasta ahora la mayoría de las empresas que trabajaban proyectos de aviación eléctrica lo hacían a escala de taxis aéreos para 2 a 5 pasajeros para desplazamientos urbanos. Eran en realidad “drones gigantes”.
Desde la compañía aseguran que sus eVTOL estarán en condiciones de transportar hasta 40 pasajeros entre Los Ángeles y San Francisco en tan solo una hora (531 kms) o llevar carga de mercancías hasta 4.540 kilogramos.
Los grandes se suman
Pero también marcas líderes apuesta a aviones cero emisiones. Desde hace varios años, algunas de las marcas más relevantes del sector aeronáutico están apostando por la investigación y desarrollo de aviones movidos de forma completamente eléctrica. United Airlines, por ejemplo, ha decidido usar los ES-19, aviones de baterías eléctricas de la sueca Heart Aerospace para vuelos de corta distancia para 19 pasajeros, que permiten vuelos de hasta 400 kms.
Rolls Royce es otra de las grandes marcas globales que está trabajando en el sector aeronáutico en el diseño y fabricación de motores y turbinas para aviones movidos por energía limpia. La empresa británica anunció en un comunicado oficial, haber desarrollado “el avión totalmente eléctrico más rápido del mundo”. Llamada ‘Spirit of Innovation’, la aeronave alcanzó en vuelo, una velocidad máxima de 623 kilómetros por hora, lo que marca un récord absoluto en movilidad eléctrica.
La prestigiosa marca inglesa espera comenzar a comercializar su primer avión 100% eléctrico de tamaño reducido con capacidad para 11 pasajeros en 2026.
“Creemos que nuestro avión totalmente eléctrico es el avión totalmente eléctrico más rápido del mundo, estableciendo tres nuevos récords mundiales”. Rolls Royce se refiere a velocidad máxima, tiempo de ascenso a 300 mts y velocidad promedio.
Warren East, CEO de Rolls-Royce, explicó que “reclamar el récord mundial de velocidad totalmente eléctrica es un logro fantástico para el equipo ACCEL y Rolls-Royce. Me gustaría agradecer a nuestros socios y especialmente a Electroflight por su colaboración para lograr este avance pionero… Siguiendo el enfoque mundial en la necesidad de acción en la COP26, este es otro hito que ayudará a hacer realidad el ‘jet zero’ y respalda nuestras ambiciones de brindar los avances tecnológicos que la sociedad necesita para descarbonizar el transporte por aire, tierra y mar».
Además del logro técnico impresionante, el proyecto y las ejecuciones récord han proporcionado datos importantes para los futuros sistemas de propulsión y energía eléctrica tanto para la movilidad aérea urbana totalmente eléctrica como para los aviones de cercanías híbridos-eléctricos.
La competencia se ha instalado y otras marcas relevantes como Porsche, Hyundai asociada a Uber, Geely y Amazon ya están explorando el horizonte de las aeronaves cero emisiones. British Airways asociada a ZeroAvia, también pretende acelerar el desarrollo de aviones cero emisiones de más de 50 plazas, para impulsar la revolución aeronáutica y estudiar las posibilidades de abandonar los combustibles fósiles por el hidrógeno de emisión cero para impulsar su futura flota.
ZeroAvia completó recientemente el primer vuelo del mundo impulsado por celda de combustible de hidrógeno de un avión de calidad comercial. Se asocia con la aerolínea británica para probar sus productos en desafíos comerciales a escala global.
El objetivo del acuerdo es tener disponibles aviones comerciales para 50 pasajeros dentro de 5 años, y de hasta 100 butacas para el 2030. La mirada final está puesta en el 2050, cuando esperan que los desplazamientos aéreos sean absolutamente limpios.
Junto a ZeroAvia hay un grupo de empresas innovadoras más pequeñas entre las que se destaca Pipistrel Aircraft, un fabricante esloveno que gracias al éxito del primer vuelo del Pipistrel Velis Electro, se ha establecido como toda una revolución en el sector. Actualmente desarrolla la Nuuva Series, una gama conceptual de aviones autónomos capaces de despegar verticalmente.
La búsqueda del sector es en una primera etapa hacer la transición a cero emisiones en los recorridos de corta distancia, para resolver luego, el problema más complejo de los viajes transoceánicos. El proceso en marcha refleja la importancia que el sector otorga a lograr emisiones netas de carbono cero para 2050 a través de una serie de iniciativas a corto, medio y largo plazo.
Para Sean Doyle, director ejecutivo de British Airways, la tecnología innovadora de cero emisiones avanza rápidamente y apoya el desarrollo del hidrógeno como “fuente alternativa de combustible”, porque cree que tiene el potencial de permitirles alcanzar verdaderas emisiones cero para 2050.