A corrida da aviação por combustível inovador para mudanças climáticas está apenas começando

Em 1928, uma pessoa cruzou o Atlântico; em 2018 foram registradas 4.3 bilhões de viagens de passageiros. Embora algumas pessoas tenham conseguido evitá-lo mesmo antes do Covid - de acordo com um Gallup, cerca de metade dos americanos não voa - o resto da população dos EUA voa o suficiente para trazer a média para cerca de dois voos por ano.

É preciso muita energia para colocar as pessoas no ar e, como a produção de energia tem um custo ambiental, as viagens aéreas são um emissor de carbono significativo, com um desafio único em comparação com outros modos de transporte quando se trata de mudanças climáticas . Ao contrário das inovações em carros, barcos e trens elétricos – onde a massa adicional necessária para se tornar elétrico não é um problema de engenharia insuperável e os cabos de extensão não têm 30,000 pés de comprimento – o combustível combustível continua sendo a única maneira de voar, pelo menos para voos mais longos. Oitenta por cento das emissões são de voos de aproximadamente 1,000 milhas ou mais, e para os quais não há alternativa viável atual ao combustível.

Cada indivíduo tem um papel a desempenhar na redução das emissões. O americano médio é responsável por cerca de 15 toneladas métricas de CO2 por ano, e mais de um terço dos americanos dizem que agora provavelmente pagar um pouco mais em sua passagem aérea para compensações de carbono. Os ricos e famosos têm uma pegada de carbono ainda maior. de Taylor Swift jato particular muito difamado produz cerca de 8000 toneladas métricas de CO2 anualmente. Mas Taylor não tem nada sobre o setor aéreo, cuja emissão anual de CO2 está empurrando um bilhão de toneladas métricas. Se a indústria aérea combinada fosse um país, além de ter uma região matadora de amendoim, também teria uma maior emissão de CO2 do que a Alemanha. 

A indústria, no entanto, enfatiza sua pequena pegada de carbono em relação a outras indústrias.

As transportadoras dos EUA, especificamente, transportam mais de 2 milhões de passageiros e 68,000 toneladas de carga por dia, enquanto contribuem com “apenas” 2% das emissões de gases de efeito estufa do país, de acordo com o grupo comercial da indústria Airlines for America. A indústria da aviação tornou-se mais eficiente nas últimas décadas, com as companhias aéreas dos EUA melhorando sua eficiência de combustível (com base em receita por tonelada de milha) em mais de 135% entre 1978 e 2021. Mas o foco em quão baixo esse número de 2% parece faz parte do um problema crescente, segundo analistas climáticos que estudam o setor de aviação.

A videoconferência pode substituir parte das viagens de negócios, mas à medida que o setor de aviação se recupera, analistas climáticos dizem que triplicar as viagens aéreas globais nas próximas décadas – embora previsto antes do Covid – ainda é uma aposta segura. As viagens de passageiros aumentarão mais lentamente, mas os analistas observam que a aviação também é usada para carga, o que não é afetado pela classe executiva. Essa é uma razão para grande preocupação com os planos de redução de carbono da aviação. A indústria precisa se concentrar em manter sua participação nas emissões baixa, em vez de ver sua participação atual como uma razão para se mover de forma mais deliberada, de acordo com analistas climáticos.

Em comparação com os automóveis, onde já há uma década de progresso em veículos elétricos, e no setor de geração de energia, onde já houve investimentos significativos em fontes de energia renováveis ​​com custo competitivo em relação às fontes tradicionais, a aviação ainda está em fase de experimentação da nova tecnologia de combustível. As baterias elétricas, na melhor das hipóteses, têm um papel a desempenhar em rotas regionais mais curtas e viagens urbanas, e as companhias aéreas estão fazendo esses investimentos.

Alguns críticos dizem que a indústria da aviação tem sido muito lenta para buscar soluções climáticas, mas admitem que a aviação é um setor difícil quando se trata de metas líquidas zero por causa de seus requisitos regulatórios e de segurança exclusivos. A aviação não foi ajudada pela pandemia, e até mesmo seus críticos dizem que esperar que os últimos anos tenham visto uma onda de investimentos em tecnologias de inicialização seria irreal, dados os desafios financeiros mais prementes. As companhias aéreas concluíram voos de teste com combustíveis de aviação sustentáveis ​​e os acordos com produtores de combustíveis de aviação sustentáveis ​​começaram a se acumular.

American Airlines finalizou um acordo durante o verão com a empresa de biocombustíveis Gevo comprar 500 milhões de galões de combustível de aviação sustentável (SAF) ao longo de cinco anos, parte da diretiva de carbono zero líquido da American. Ele descreve suas metas climáticas como “agressivas”, incluindo alcançar emissões líquidas zero de gases de efeito estufa (GEE) até 2050. A American é a primeira companhia aérea global a receber validação da iniciativa Science Based Targets para suas metas intermediárias de redução de emissões de GEE e a única companhia aérea deve relatar o uso de mais de 1 milhão de galões de combustível de aviação sustentável em 2021. 

O processo da Gevo para produzir SAF de baixo ou zero carbono começa na fazenda onde a matéria-prima é cultivada. A empresa faz parceria com fazendas que utilizam técnicas de agricultura regenerativa que sequestram carbono no solo. Essas fazendas também usam a aplicação precisa de produtos químicos e fertilizantes para reduzir a pegada de carbono nesse processo. 

As usinas que a Gevo está projetando pegarão essas matérias-primas (ou seja, milho de campo) e as converterão em etanol. A partir do etanol, a Gevo processa ainda mais em um produto quimicamente idêntico ao combustível de aviação padrão. A diferença entre o combustível de aviação padrão e o SAF da Gevo é a eliminação de qualquer combustível fóssil usado nesse processo de produção para aquecimento, eletricidade ou qualquer energia necessária. 

Em vez disso, a Gevo's integra energia eólica, solar, hidrogênio, biogás e outras fontes de energia renovável para eliminar os combustíveis fósseis do processo. Isso fornecerá um combustível de substituição para as necessidades da aviação que é zero líquido, ou mesmo negativo líquido, em termos de intensidade de carbono se a captura, utilização e armazenamento de carbono (CCUS) também for integrada, de acordo com John Richardson, diretor de relações com investidores da Gevo .

Os SAFs são quimicamente indistinguíveis do combustível de avião padrão - mas seu processo de produção é significativamente diferente (e mais verde) do que os combustíveis tradicionais - embora, ao contrário dos EVs no setor automotivo, haja muito debate sobre quais abordagens SAF serão os vencedores finais e quais compensações precisam a ser feito hoje para apoiar as tecnologias atuais em desenvolvimento.

A abordagem Gevo, focada em matérias-primas, é um bom exemplo.

Hoje, as matérias-primas que vão para os combustíveis de aviação sustentáveis ​​não são produzidas em uma escala que se aproxime do combustível de aviação global, e esse problema de escala permanecerá por anos à medida que as abordagens tecnológicas concorrentes forem testadas pela indústria da aviação. O uso de matérias-primas da produção de alimentos, especificamente, pode se tornar um problema maior do ponto de vista ótico no futuro.  

Vários analistas climáticos disseram à CNBC que estão preocupados com o foco demais na escala de combustíveis de aviação sustentáveis ​​baseados em matérias-primas em um momento de crescentes preocupações com a segurança alimentar global em um mundo que enfrenta grandes impactos das mudanças climáticas na agricultura. A Gevo destaca que utiliza amidos residuais de “milho não comestível” como matéria-prima, que são abundantes em oferta e baixo valor nutricional.

O CEO da Airbus, Guillaume Faury, transmitiu o assunto em um painel no Farnborough International Airshow da Grã-Bretanha – uma exposição de cinco dias onde executivos e figuras-chave se reúnem para discutir o futuro das viagens aéreas: “Provavelmente a longo prazo – em muitas décadas – encontraremos um maneira muito otimizada de energia sustentável, mas na transição, o caminho mais rápido é usar o SAF, e eles estão disponíveis agora”, disse ele.

Julgada de acordo com os padrões de sua própria indústria, a American continua a liderar os esforços de redução de carbono. A American recebeu uma pontuação CDP Climate Change de “A–” em 2021 – a pontuação mais alta entre as companhias aéreas da América do Norte e uma das duas únicas companhias aéreas globalmente com essa pontuação alta.

“Reconhecemos que a mudança climática é urgente e iminente”, disse Jill Blickstein, vice-presidente de sustentabilidade da American Airlines. “Como a maior companhia aérea do mundo, a American está comprometida em desenvolver as ferramentas necessárias para descarbonizar nossas operações.”

Além do Gevo, tem investiu no Breakthrough Energy Catalyst de Bill Gates, “todos com o objetivo de apresentar as tecnologias que ajudarão a alcançar nossas ambiciosas metas de sustentabilidade”, disse Blickstein.

Existem várias abordagens tecnológicas para combustíveis de aviação sustentáveis ​​que podem descarbonizar os aviões sem prolongar o uso e a dependência dos atuais combustíveis fósseis e a tecnologia de hidrogênio verde acaba de receber um grande impulso da Lei de Redução da Inflação.

Espera-se que mais dinheiro dos investidores flua para o hidrogênio verde como resultado do IRA, com analistas climáticos descrevendo os créditos fiscais como um grande impulsionador para combustíveis de aviação sustentáveis, porque a ciência à parte, o maior desafio com a ampliação dessas operações e a produção de SAF tem sido o incentivo financeiro. As abordagens de hidrogênio verde visam remover o C02 do ar e misturá-lo com hidrogênio verde em uma forma de querosene que pode ser competitiva em termos de custo com o combustível de aviação convencional. Em fevereiro de 2021, a KLM voou pela primeira vez um avião de passageiros Boeing 737 de Amsterdã para Madri abastecido com 500 litros de querosene sintético, da gigante de energia Shell, misturado com combustível de aviação tradicional.

Acordos anunciados recentemente com startups no espaço já estavam em andamento com grandes transportadoras aéreas antes mesmo do IRA, incluindo a Twelve, que recentemente assinou um acordo com a Alaska Airlines e a Microsoft por sua abordagem de criar combustíveis sustentáveis ​​usando carbono capturado do ar, água e energia renovável. O Alasca, que usa misturas de SAF desde 2011 em rotas específicas, observou que há um longo caminho a percorrer: atualmente menos de 1% do combustível total disponível é SAF e seus custos são três a cinco vezes maiores que o combustível de aviação convencional.  

Delta Air Lines assinou recentemente o maior acordo de aviação dos EUA para combustíveis produzidos com hidrogênio verde, com a DG Fuels, com sede em Louisiana, que usa CO2 residual como matéria-prima, e em seu anúncio mediu o escopo do desafio à frente, afirmando que o fornecimento global de SAF existente poderia operar uma frota do tamanho da Delta por um dia. 

Por enquanto, os VEs são muito importantes ao longo da curva de inovação, com muitos anos de testes e políticas governamentais para apoiar o crescimento transformacional do setor de transporte.

Mas nem todos veem os SAFs como a solução, principalmente devido às tendências de crescimento do setor. No recente Farnborough International Airshow, ativistas e ativistas climáticos reagiram contra a ênfase da indústria em SAFs, exortando-os a “cair na real” e oferecer soluções climáticas mais significativas. Em vez de SAFs, um crescimento mais lento e menos viagens e menos voos são propostos como forma de abordar a questão, talvez por redução de voos domésticos e incentivar e melhorar as viagens ferroviárias. 

Analistas alertam que todo o esforço em direção ao futuro livre de carbono da aviação não deve eliminar substituições ainda mais significativas para viagens aéreas, como trens de alta velocidade. Mas para a aviação, o objetivo tem que ser o mesmo de outros setores, com suas emissões atingindo o pico o mais rápido possível. E a escolha que parece clara hoje é que a aviação continua no caminho dos combustíveis, ao contrário dos automóveis, onde a eletricidade é o futuro. Qualquer forma de produção de combustível que produza menos emissões com maior benefício e custo-benefício vencerá, e isso é o que nenhum jogador da aviação sabe com certeza hoje. Os analistas climáticos esperam que demore pelo menos cinco anos a uma década para que as soluções mais viáveis ​​surjam.