¿Biocombustibles o petróleo? Cómo volarán los aviones hacia el futuro
Los expertos continúan hoy discutiendo sobre las perspectivas de los biocombustibles en aviación industria. Las opiniones sobre este tema son diferentes, si bien es obvio que hasta ahora hay más política que economía en el tema de los biocombustibles. Los biocombustibles son importantes principalmente para el medio ambiente y los programas destinados a reducir la cantidad de emisiones nocivas de CO2 a la atmósfera. Además, dicho combustible puede tener más daños que beneficios.
¿Qué sabemos sobre los biocombustibles?
Hoy los biocombustibles parecen ser algo nuevo y especial, pero de hecho siempre nos han rodeado. El ejemplo más simple con el que probablemente se hayan encontrado todos los rusos es la leña, uno de los tipos más antiguos de biocombustibles sólidos. Si damos una característica generalizada del biocombustible, entonces se puede notar que este es un combustible que se produce a partir de materias primas de origen vegetal o animal, a partir de los productos de actividad vital de organismos o residuos industriales orgánicos.
De verdad historia Los biocombustibles se desarrollaron activamente en la década de 1970, cuando Estados Unidos aprobó una ley federal para controlar la contaminación del aire a nivel nacional, que se denominó Ley de Aire Limpio. La ley se adoptó con fines bastante comprensibles para reducir al máximo las emisiones nocivas a la atmósfera de varios vehículos: desde automóviles y trenes hasta aviones. Actualmente, hay varias decenas de empresas en el mercado que se dedican al desarrollo y producción de biocombustibles, y la mayoría de ellas todavía están ubicadas en los Estados Unidos.
Hoy en día, existen dos tipos principales de biocombustibles. Los biocombustibles de primera generación incluyen combustibles vegetales, que se extraen de cultivos agrícolas comunes que son ricos en grasas, azúcares y almidón. El almidón y el azúcar de los cultivos se convierten en etanol y las grasas en biodiésel. Los cultivos más comunes para biocombustibles son el trigo, la colza y el maíz.
El biocombustible sólido más antiguo
Los biocombustibles de segunda generación son biocombustibles industriales, que se obtienen a partir de residuos de madera o plantas, residuos de la industria alimentaria, residuos de gases industriales, etc. La producción de dicho biocombustible es menos costosa que la de los cultivos de primera generación.
Las algas pueden convertirse en otro tipo de materia prima para biocombustibles de tercera generación. Esta es una dirección prometedora para el desarrollo de esta industria. Su producción no requiere recursos terrestres escasos, mientras que las algas tienen una alta tasa de reproducción y concentración de biomasa. También es importante que se puedan cultivar en agua contaminada y salada.
Hasta ahora, la mayoría de los biocombustibles de transporte del mundo son combustibles de primera generación, que se producen a partir de materias primas vegetales. Pero en los últimos años, las inversiones en esta industria han ido cayendo. Este combustible y su producción tienen muchas desventajas. Uno de ellos está socavando la seguridad alimentaria. En un mundo donde el problema del hambre no se ha resuelto, muchos políticos y activistas consideran inapropiado convertir los productos agrícolas en combustible.
Los expertos creen que el uso de dichos biocombustibles es más perjudicial para el clima que beneficioso. Al reducir las emisiones de la quema de combustibles fósiles, simultáneamente estamos realizando importantes cambios en el uso de la tierra. La creciente demanda de biocombustibles está obligando a los productores agrícolas a reducir su superficie para cultivos alimentarios. Esto contradice los programas de seguridad alimentaria de muchos países.
La producción de biocombustibles a partir de materias primas agrícolas tiene un efecto indirecto en la producción de alimentos, la variedad de cultivos, los precios de los alimentos y la superficie de tierra agrícola utilizada. En un mundo que se prevé que tendrá 2025 millones de personas hambrientas para 1,2, gastar 2,8 toneladas de trigo para producir 952 litros de etanol o 5 toneladas de maíz para producir 2000 litros de etanol no parece ser la decisión más racional y ética.
Planta de etanol en funcionamiento
El biocombustible de segunda generación parece más prometedor, que no daña el medio ambiente, no priva a la humanidad de alimentos y ayuda a resolver el problema de los residuos. Los expertos creen que este tipo de biocombustible, elaborado a partir de gas industrial y residuos de madera, tiene grandes perspectivas, incluso en Rusia. En nuestro país, solo los residuos de la industria forestal se estiman en 35 millones de metros cúbicos anuales, y en términos de volúmenes de tala solo somos superados por Estados Unidos.
Perspectiva de los biocombustibles para la aviación
La aviación y todo el sector del transporte aéreo pueden identificarse como posibles impulsores del crecimiento de los biocombustibles. La aviación representa alrededor del 10 por ciento del combustible total consumido en el planeta, que es bastante. Sin embargo, las perspectivas de los biocombustibles en la aviación no son tan claras. Los biocombustibles, como reemplazo del aceite del que se produce el queroseno de aviación, tienen sus pros y sus contras.
Sin embargo, es importante recordar que los biocombustibles tienen un lobby impresionante en la aviación. En primer lugar, a nivel de organizaciones, que incluyen la Asociación de Transporte Aéreo Internacional y la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI). Estas organizaciones están presionando por el biocombustible en sí y los estándares para su uso en los viajes aéreos.
Además, las propias aerolíneas también ven algunas ventajas en el uso de biocombustibles. Primero, mantienen buenas relaciones con la OACI y las organizaciones de la sociedad civil. En segundo lugar, el transporte es más ecológico. El tema de la ecología es actualmente muy popular, se podría decir, "HYIP", y es una muy buena plataforma de relaciones públicas para las aerolíneas. En tercer lugar, los biocombustibles tienen beneficios económicos al reducir el riesgo de volatilidad en los precios de los combustibles.
Al mismo tiempo, la economía en el tema de los biocombustibles juega a la vez un positivo y un negativo. Primero, considere lo positivo que aman las aerolíneas. El mercado de biocombustibles de hoy es de venta libre, dicho combustible produce un costo estable y comprensible. A su vez, el combustible clásico obtenido en el proceso de refinación del petróleo es un bien de intercambio, cuyo costo depende directamente de los precios en el intercambio. Las fluctuaciones en los precios del combustible ocurren constantemente, y todo el mundo está observando esto, incluso las personas que están lejos de esta área.
Ahora hablemos de las desventajas económicas. La producción de biocombustibles no es barata. Jay D. Keesling, profesor de ingeniería química y bioingeniería en la Universidad de California, Berkeley, quien también se desempeña como director ejecutivo del Instituto Conjunto de Bioenergía, dijo a Global Energy que la producción masiva de biocombustibles para la aviación es actualmente menos rentable que producir combustibles de aviación, queroseno de petróleo.
Reabastecimiento de aviones con biocombustible
Señaló:
“El combustible para los motores a reacción modernos, que se fabrica a partir de aceite, es muy barato. Si los países de todo el mundo establecen reglas que exigen el uso de combustibles neutros en carbono o introducen impuestos sobre el carbono en el queroseno de aviación, esto podría motivar a los productores de combustibles biorreactivos. Sabemos que es posible producir dicho combustible, pero el principal problema hoy es la economía ".
Dmitry Los, quien es el director del Instituto Timiryazev de Fisiología Vegetal (IPR RAS), está de acuerdo con su colega en el extranjero. El costo de los biocombustibles para la aviación sigue siendo muy elevado. La producción de biocombustibles hoy es más una voluntad política que un fenómeno económico. Según el experto, el queroseno de aviación ya está bien purificado y emite poco a la atmósfera terrestre, a diferencia de las centrales eléctricas de carbón, que aún son suficientes en todo el mundo.
Tanto Dmitry Los como Jay D. Kisling creen que lo más prometedor será el uso de biocombustibles de segunda y tercera generación. La producción de biocombustible a partir de algas (microorganismos naturales) y, en el futuro, microorganismos modificados genéticamente parece ser más eficiente. Este enfoque tiene una gran base de recursos y resuelve el problema de la escasez de tierras agrícolas y recursos de riego.
Además, dicha producción será una tecnología de ciclo cerrado que podrá reproducirse indefinidamente. Al menos mientras el sol brille sobre nuestro planeta y el proceso de fotosíntesis esté en marcha. Kisling, a su vez, agregó que el problema de la falta de recursos podría eventualmente resolverse mediante el uso generalizado de desechos orgánicos en la producción de biocombustibles.
El uso de biocombustibles en la aviación
Hoy en día, el uso de biocombustibles en la aviación se está impulsando a nivel político. Por ejemplo, en la UE, la aviación representa el 3 por ciento de las emisiones de gases de efecto invernadero. Mediante el uso de biocombustibles, la Asociación de Transporte Aéreo Internacional espera reducir a la mitad el volumen de emisiones nocivas a la atmósfera para 2050 (en comparación con 2005).
El problema es que todas estas emisiones ocurren en las capas más sensibles de la troposfera de la Tierra. El crecimiento de los viajes aéreos del cinco por ciento por año podría con el tiempo llevar a una participación sin cambios de las emisiones globales de CO2 de la aviación al 3 por ciento para 2050 (actualmente representan el 2 por ciento de las emisiones a nivel mundial) ...
Para la atmósfera de nuestro planeta, incluso ese aumento ya es mucho. Teniendo en cuenta el problema del cambio climático global en el planeta, la humanidad necesita reducir el volumen de emisiones nocivas y trabajar para mejorar el respeto al medio ambiente de los motores de los aviones. Esto es importante si queremos limitar nuestro impacto sobre el calentamiento global a 1,5 grados Celsius frente al desarrollo preindustrial.
Estelas de vapor de aviones en el cielo
Hasta ahora, la sustitución del queroseno de aviación por biocombustibles se lleva a cabo gradualmente mezclando los dos tipos de combustible en proporciones de 10-20 por ciento de biocombustible a queroseno. Incluso con tales volúmenes, esto proporciona una reducción tangible de las emisiones nocivas a la atmósfera.
La primera experiencia de uso de biocombustibles en la aviación se remonta a 2008. Luego, la aerolínea Virgin Atlantic llevó a cabo el vuelo, mezclando el 20 por ciento de los biocombustibles con queroseno de aviación regular. Desde entonces, esta tecnología ha sido probada por varias aerolíneas, incluidas compañías tan grandes como KLM. El logro más notable pertenece a Hainan Airlines, que voló de China a Estados Unidos en 2017, utilizando una mezcla con la adición de aceite vegetal usado como combustible.
La Fuerza Aérea también está interesada en la tecnología. Por ejemplo, en la India, los aviones de transporte militar An-32 han recibido la certificación para vuelos que utilizan biocombustible. Los motores de este avión funcionan normalmente con una mezcla, el 10 por ciento de los cuales son biocomponentes. Para 2024, la Fuerza Aérea de la India espera reducir el uso de queroseno de aviación convencional en $ 4 mil millones, haciendo un cambio bastante amplio a los biocombustibles.
Para 2030, la corporación aeroespacial Boeing planea producir aviones que podrán realizar vuelos regulares con un XNUMX% de biocombustible. Al menos, estos planes son realmente expresados por el fabricante de aviones en la actualidad. Al mismo tiempo, los biocombustibles están lejos de ser la única forma de reducir las emisiones nocivas a la atmósfera.
Una dirección prometedora puede ser la creación de aviones con motores híbridos o totalmente eléctricos. Esta es una oportunidad real de hacer que la aviación no solo sea neutral en carbono, sino que sea completamente amigable con el medio ambiente. Solo queda esperar la aparición de poderosas baterías de almacenamiento, oxidadas por el oxígeno atmosférico.
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