Octubre vio un cambio sísmico, con el global envío marítimo y aviación Ambas industrias se comprometen a pasar a cero neto para 2050. Para la industria del transporte marítimo, este es un progreso adicional en el hito Principios de Poseidón. Para la aviación, esto muestra un nuevo nivel de ambición.
Pero ambos sectores son difíciles de descarbonizar y queda una pregunta central: ¿cómo lo harán?
Todavía no tenemos todos los detalles de las tecnologías que se utilizarán, pero tampoco estas industrias. La Cámara Naviera Internacional (ICS) ha declarado que para llegar a cero neto, el 5 por ciento de la flota naviera mundial deberá tener cero emisiones para 2030. Esto significa construir y desplegar miles de embarcaciones basadas en nueva tecnología que no ha aún se han implementado a escala, así como la construcción de cadenas de suministro de combustible para respaldarlos.
La industria de las aerolíneas ha propuesto soluciones que requieren menos interrupciones en los modelos operativos de la industria, aunque también aquí, es probable que las nuevas tecnologías y los nuevos tipos de aviones jueguen un papel cada vez más importante. En ambos casos, será fundamental contar con más fondos para investigar y escalar soluciones.
En este blog, veremos algunas de las tecnologías potenciales más probables que tanto el transporte marítimo como la aviación podrían implementar para descarbonizar sus flotas y operaciones.
Electrificación para trayectos cortos
Tanto para barcos como para aviones, existe una solución para viajes de corta distancia que ya es familiar en el transporte terrestre: la electrificación. Desde diciembre de 2019, la aerolínea de hidroaviones más grande de América del Norte ha estado realizando vuelos de prueba de aviones eléctricos a batería. Harbour Air, que opera en la región de Vancouver, BC, está buscando la aprobación regulatoria para llevar pasajeros en aviones eléctricos para 2023 y planea convertir toda su flota de 42 aviones a baterías.
La empresa noruega Yara International anunció que transportará carga por primera vez en su nuevo buque portacontenedores autónomo que funciona con baterías.
Y este verano, la empresa noruega Yara International anunció que transportará carga por primera vez en su nuevo, buque portacontenedores autónomo a batería. Ambos desarrollos muestran la promesa de la electrificación para viajes de corta distancia, incluidos los viajes en avión que sirven como salvavidas para comunidades remotas en lugares como el interior de Australia, partes de Canadá y otras áreas de difícil acceso por carretera.
“Es probable que los trayectos cortos tanto para el transporte marítimo como para la aviación se puedan electrificar”, señala Thomas Koch Blank, director senior del programa de Industrias Alineadas por el Clima de RMI. Sin embargo, describe discretamente la electrificación de rutas internacionales e intercontinentales más largas para ambas industrias como "desafiante".
Para la aviación, el desafío es el peso de las baterías. Para el envío, es su volumen. “El volumen de baterías necesario es una locura”, señala Koch Blank. En ambos casos, las soluciones de baterías que están revolucionando el transporte terrestre simplemente no tienen la densidad de energía para tomar rutas de media o larga distancia. Y estas rutas más largas son donde se consume la mayor parte de combustible.
Combustible de aviación sostenible
Para la aviación, la única solución con bajas emisiones de carbono que se está implementando comercialmente es el combustible de aviación sostenible (SAF). Si bien SAF puede obtenerse a partir de una variedad de fuentes, incluidos residuos de cultivos, aceites vegetales de desecho y CO2 sí mismo, líder del mercado global SkyNRG distribuye actualmente biocombustibles elaborados a partir de aceites usados.
La Misión posible asociación - una coalición de organizaciones que incluye a RMI que trabaja para descarbonizar la industria pesada - describe a SAF como la única opción viable a corto plazo para reducir las emisiones de carbono de la aviación. Esto se debe a que puede servir como un reemplazo directo del combustible para aviones que se usa en los aviones comerciales y también es compatible con la infraestructura de abastecimiento de combustible de los aeropuertos. Además, SAF no presenta limitaciones de alcance.
Pero para que SAF desempeñe un papel importante, deberá ampliarse drásticamente, lo que requerirá una inversión sustancial. Actualmente, el suministro global de SAF proviene de una instalación en el sur de California operada por Global Energy, que puede producir menos del 0.01 por ciento de la demanda anual de combustible de la industria.
Pero si bien SAF puede desempeñar un papel importante a corto plazo, existen limitaciones en el suministro potencial de aceite de desecho y otras fuentes biológicas de SAF para la industria de la aviación. Un enfoque de próxima generación conocido como power-to-líquidos (PtL) es menos maduro pero tiene un potencial de reducción de carbono aún mayor. PtL usa electricidad y CO2 para sintetizar combustibles de hidrocarburos líquidos, que pueden ser verdaderamente cero carbono si la electricidad es proporcionada por energías renovables.
Cielos impulsados por hidrógeno
A más largo plazo, MPP está explorando una variedad de opciones para la aviación. La organización dice que los aviones propulsados por hidrógeno serán fundamentales para reducir las emisiones de los vuelos de mediano y largo plazo. Estos aviones incluyen tanto aviones de combustión de hidrógeno como de pila de combustible.
Varias startups prometedoras ya están operando en esta área, incluida ZeroAvia, que realizó un vuelo de prueba para un avión de pasajeros en el verano de 2020. Además, el fabricante de aviones europeo Airbus ha presentado una serie de aviones conceptuales propulsados por hidrógeno.
El fabricante de aviones europeo Airbus ha presentado una serie de aviones conceptuales propulsados por hidrógeno.
Y aunque los aviones que emiten solo agua todavía parecen una promesa lejana, MPP dice que los aviones de pila de combustible podrían tomar una parte de los vuelos de rango medio para 2030, y que la combustión de hidrógeno podría impulsar incluso vuelos de larga distancia para 2035.
Hidrógeno en mar abierto
Para el transporte marítimo, el hidrógeno puede desempeñar un papel aún más importante. Koch Blank de RMI señala que gran parte de los recursos de biocombustibles disponibles deberán dirigirse a las aerolíneas. “Si no está haciendo biocombustibles, sus opciones sin carbono son hidrógeno, amoníaco o e-metanol”, explica Koch Blank. Pero, en última instancia, estas otras fuentes también pueden requerir hidrógeno. Un método principal para producir amoníaco requiere hidrógeno como materia prima y el e-metanol se deriva de hidrógeno y CO2.
Tanto el hidrógeno como el amoníaco ya se están probando como combustibles, y la compañía naviera francesa CFT planea dar un buque portacontenedores impulsado por hidrógeno una prueba de funcionamiento en el Sena a finales de este año. Además, el gigante naviero Maersk ha realizado pedidos de ocho barcos que pueden funcionar con metanol, y el primero está programado para implementarse en 2024.
Pero para que el transporte marítimo impulsado por hidrógeno esté libre de emisiones, el combustible debe producirse de una manera que no emita gases de efecto invernadero, es decir, electrólisis utilizando energía renovable para producir hidrógeno "verde". Para que el hidrógeno verde impulse el envío global, necesitaremos muchos más electrolizadores de los que tenemos, y rápido.
Tessa Weiss, asociada del Programa de Industrias Alineadas por el Clima de RMI, estima que se necesitarán entre 3.6 millones y 5.2 millones de toneladas métricas de hidrógeno cada año a partir de 2030, dependiendo de la combinación de combustible utilizado, para cumplir el objetivo de ICS de descarbonizar el 5 por ciento de comercio marítimo. Hacer esa cantidad de hidrógeno verde requerirá entre 41 y 60 gigavatios de electrolizadores que funcionen a un factor de capacidad del 50 por ciento.
Eso es alrededor de 14 a 20 veces los 0.3 gigavatios de electrolizadores que están actualmente operativos, y más de los 40 GW de proyectos de electrolizadores que BloombergNEF está rastreando. Sin embargo, es solo una pequeña parte de los 850 GW que se necesitarán para 2030 para que el hidrógeno verde desempeñe su papel en un mundo neto cero. Más allá de la aviación y el transporte marítimo, también se necesitarán grandes volúmenes de hidrógeno para una serie de aplicaciones, incluida la producción de acero.
Un aspecto positivo para el transporte marítimo es que a medida que el mundo se descarboniza, una de las principales cargas de las rutas de largo recorrido desaparecerá: el petróleo y otros combustibles fósiles. Koch Blank estima que los combustibles fósiles constituyen el 40 por ciento de lo que se transporta por el océano, por lo que la descarbonización podría reducir la demanda de portadores de energía, así como los requisitos energéticos de esos barcos.
Visión y voluntad
Existen múltiples vías potenciales para descarbonizar tanto la aviación como el transporte marítimo, pero no es necesario ni posible conocer todos los detalles de cómo se desarrollará esto. Lo importante es la voluntad de llevar a cabo la visión que están mostrando las industrias de la aviación y el transporte marítimo.
En ambos casos, esta transformación requerirá inversiones en investigación, desarrollo y despliegue en las primeras etapas de soluciones de cero emisiones de carbono. Esto incluye no solo la construcción de embarcaciones con cero emisiones de carbono, sino también la producción de combustible y las cadenas de suministro que las alimentarán.
Tenemos la visión de llevar la aviación, el transporte marítimo y otras industrias pesadas a un camino sostenible. Ahora viene el arduo trabajo de hacerlo.
Fuente: https://www.greenbiz.com/article/shipping-and-aviation-plan-go-net-zero-how
