Aviones menos contaminantes

La semana pasada, Naciones Unidas hizo una llamada a la industria aeronáutica para que estableciera una política global de reducción de emisión de gases de efecto invernadero, intentando evitar un rosario de regulaciones regionales, más costosas a la larga. La industria propuso dos metas: detener las emisiones para el 2020 y que para el 2050 se redujeran un 50% con respecto a los niveles de 2005.

Estas metas, mucho menos restrictivas que las del 80% de reducción propuestas por el resto de la economía mundial, pueden resultar demasiado ambiciosas. Y es así porque se trata de una industria que, aunque disponga de la tecnología suficiente para reducir significativamente las emisiones, es muy reacia a asumir costes y riesgos de innovaciones radicales y suele tardar décadas en reemplazar viejas aeronaves.

Por otra parte, las nuevas tecnologías puede que no sean suficientes en una industria en constante crecimiento. La industria en general reduce cada año su consumo de combustible entre un 1,5-2% gracias a mejoras en la eficiencia. Pero cada año la gente vuela más, con un recimiento anual del 4-5%, muy por encima del ahorro proporcionado por la mejora en dicha eficiencia.

La industria tardará entre 20 y 30 años renovar sus aviones, y eso significa que las mejoras en la eficiencia introducidas en aviones construidos en 2010 no estarán disponibles en vuelos realizados antes de 2025 o más tarde todavía.

“Pero aún cumpliendo con la política propuesta, si las cosas siguen como en los pasados años, para el 2050 la industria aeronáutica conseguiría reducir a la mitad las emisiones de sus motores, pero habría aumentado su número tres veces más, con un incremento neto de la contaminación.” Dice Ian Waitz, profesor de aeronáutica y astronáutica del MIT y director de la Asociación para la reducción del ruido y de las emisiones en el transporte aéreo (Partnership for Air Transportation Noise and Emissions Reduction). “Es un tremendo reto“, añade.

Un reto tan grande, que las políticas activadas por el cambio climático, podrían plantear una grave disyuntiva entre forzar el corte de emisiones, de lo que se derivaría un incremento de los precios y el consiguiente enlentecimiento en el crecimiento de la industria aeronáutica.

El A-380 genera la mitad de ruido que sus competidores durante la maniobra de despegue.

La industria puede limitar sus emisiones por tres caminos básicamente: construyendo aviones más eficientes, mejorando la logística para consumir menos combustible y reemplazando combustibles fósiles por biocombustible. Pero cualquier mejora técnica potencial está limitada por los requerimientos mecánicos de los aviones. Por ejemplo, podemos pensar que baterías y motores eléctricos podrán algún día reemplazar los moteres de combustión interna en los motores de los coches, pero las baterías no pueden almacenar suficiente energía para mover un avión comercial de costa a costa del Pacífico.

787 Dreamliner, presentado como un “supereficiente aeroplano” capaz de transportar 223 pasajeros a más de 15.000 km/h

Con estas limitaciones, para el 2020, nuevas tecnologías podrán hacer que un avión sea un 20-35% más eficiente de media que los aviones de hoy. Revestimientos del fuselaje y alas ajustables, entre otras cosas, podrían reducir el rozamiento. Motores capaces de funcionar a temperaturas más altas y a mayores presiones podrían reducir el consumo, igual que motores con marchas para optimizar las velocidades de las diferentes partes de las turbinas y nuevos diseños de rotores que apliquen las ventajas de los turbopropulsores…

Se puede reducir el peso de los aviones usando materiales compuestos, por ejemplo, reemplazando los pesados cables por ligeras fibras ópticas. Algunos de estos avances están siendo ya incorporados a los nuevos aviones. Airbus A380 y Boeing 787, por ejemplo, se espera que reduzcan el consumo entre un 17 y un 20%. Y después de 2020 la industria podría emplear diseños más radicales. Podría abandonarse el ubicuo diseño de “un tubo con alas” en favor del “fuselaje integrado” (blended wing body). Todo el avión podría ser ala, aumentando la superficie de sustentación con una probable reducción de consumo de combustible de hasta un 25%. Hace ya varias décadas que se considera su comercialización, aunque sólamente se ha utilizado en el bombardero B2.

Airbus realiza test de impacto medioambiental con diversos combustibles, como el GTL, combustible líquido (Gas to Liquids) de Shell, con la vista puesta en los biocombustibles de segunda generación.

Nuevos materiales compuestos avanzados y una nueva forma de construirlos y ensamblarlos consigue mejor aerodinámica y convierten al 787 en el avión de consumo más eficiente de su categoría.

La mejora de la logística podría ahorrar otro 8% de combustible para el 2020. La cooperación entre gobiernos podría permitir seguir rutas más cortas entre destinos, y la mejora en las tecnologías de control del tráfico aéreo, reducirían considerablemente el consumo de los aviones, recorriendo menos espacio en los aeropuertos y estando menos tiempo inactivos esperando pista para despegar o aterrizar.

El avance de los biocarburantes, disminuirá las emisiones de CO2 en un 5% para el 2020 de acuerdo con las estimaciones de la industria de la aviación. Se trata de una contribución ciertamente insegura, sin embargo, los biocarburantes existentes -etanol y biodiésel- no funcionan debidamente en los aviones de hoy por una serie de razones. El etanol simplemente no proporciona suficiente energía e introduce un gran riesgo porque se incendia con suma facilidad. El biocombustible hay que calentarlo si está a muy bajas temperaturas y, más importante, se degrada a temperaturas muy elevadas, dice James Hileman, director asociado de la Asociación. Eso deja sólo biocombustibles muy avanzados, como los hidrocarburos que son casi idénticos al combustible de aviación convencional producido por refinamiento de aceites obtenidos a partir de algas. Demasiado caro y escaso. En un futuro distante, podríamos utilizar combustibles como hidrógeno líquido, cuando superemos, entre otras, la dificultad de almacenarlo en el avión.

Hay muchas posibilidades de reducir las emisiones, pero, con los conocimientos actuales, ninguna de ellas resulta aplicable de manera adecuada para que la industria de la aviación alcance sus metas. Una industria que para el 2025 emitirá más de 90 millones de toneladas de CO2, dice Quentin Browell, director asistente para temas de medioambiente relacionados con la aviación de la International Air Transport Association, grupo que ha anunciado que alcanzará las metas prefijadas, aunque sea comprando a otras industrias su cuota de emisión.

Fuente: Techonoly Review