Biocombustíveis passam a ser o grande foco da aviação

À medida que as preocupações com o aquecimento global se intensificam em todo o mundo, a aviação está recebendo um nível desproporcional de escrutínio por sua contribuição para a produção global total de gases de efeito estufa.

Embora a aviação emita apenas cerca de um nono do dióxido de carbono (CO2) que os veículos motorizados, sua natureza de alta visibilidade como atividade, seu rápido crescimento como indústria e o fato de que a aviação emite a maior parte de suas emissões de CO2 e partículas em a atmosfera superior a tornou um alvo particular para os ambientalistas.

Elizabeth Barratt-Brown, advogada sênior do Conselho de Defesa de Recursos Nacionais, disse na Eco-Aviation Conference da semana passada em Washington, DC que nos Estados Unidos, a menos que a indústria alcance enormes aumentos de eficiência, “até 2050, as emissões da aviação devem ser quase iguais a quantidade de automóveis” por causa do crescimento da aviação. O evento, patrocinado pela revista Air Transport World e pela Leeham Company, foi o primeiro fórum ambiental da aviação a ser realizado nos Estados Unidos.

Felizmente para a Terra, talvez, o aumento do preço do petróleo tenha tornado a busca por alternativas sustentáveis ​​e neutras em CO2 um imperativo econômico imediato, bem como um foco ambientalmente crítico para muitas atividades comerciais humanas – com a aviação principalmente entre elas. Especialistas econômicos estão agora vendo os altos preços do petróleo como um fato da vida de longo prazo, em vez de um pontinho de curto prazo, e dizem que a aviação em sua forma atual simplesmente não pode viver com a possibilidade de o preço do barril de petróleo chegar a US$ 200. .

A pesquisa sobre alternativas de combustível fóssil é uma bola de neve. Eventualmente, um combustível limpo como o hidrogênio pode ser a resposta para a aviação – mas as tecnologias que permitirão que ele seja usado com segurança e economia para alimentar aeronaves de grande porte são geralmente consideradas como daqui a 40 anos ou mais.

Para a aviação, parece cada vez mais que os biocombustíveis – combustíveis para aviação feitos de plantas ou algas usando qualquer um de uma variedade de processos – representam de longe a melhor esperança de médio a longo prazo para a sobrevivência econômica e ambiental da indústria. Uma das principais vantagens dos biocombustíveis é que as plantas usadas para fabricar os combustíveis precisam de muito CO2 para crescer, potencialmente possibilitando que a indústria da aviação alcance a verdadeira neutralidade de carbono.

“A Boeing Commercial Airplanes e seus parceiros estão acelerando ativamente o desenvolvimento de biocombustíveis de segunda geração porque apresentam uma oportunidade economicamente viável para alimentar de forma sustentável a frota de aeronaves comerciais do mundo”, disse a Boeing em um documento recente intitulado ‘Qual é o futuro do combustível de aviação? '

O 'histórico comprovado' da aviação
O "histórico comprovado" da aviação na redução de sua "pegada de carbono" por passageiro já é excelente, com uma melhoria de 70% na eficiência de combustível e nas emissões de CO2 por passageiro por milha nos últimos 50 anos, disse o gerente ambiental sênior da Rolls-Royce. analista Nuno Taborda.

“A aviação gasta relativamente mais do que qualquer outra indústria na redução de CO2”, disse ele. Outros observaram que durante os últimos 30 anos, a indústria automobilística dos EUA não melhorou a eficiência de combustível e as emissões de CO2 de seus produtos.

Mas a aviação civil está apenas começando. “A meta da IATA (Associação Internacional de Transporte Aéreo) é uma redução de 25% das emissões por passageiro até 2020”, de uma média de 4 quilos de CO2 por 100 passageiros-quilômetro para 3 quilos, disse Billy Glover, diretor administrativo da Boeing Commercial Airplanes. estratégia ambiental. Nos EUA, “a meta da Associação de Transporte Aéreo é de 30% até 2025”. Esses objetivos não incluem nenhum efeito positivo do uso de biocombustíveis sustentáveis ​​que possam estar disponíveis até então, acrescentou Glover.

Diversas parcerias foram estabelecidas para fomentar o desenvolvimento de combustíveis alternativos e outras formas de melhorar a eficiência ambiental da aviação. É uma área em que a Airbus e a Boeing cooperam de bom grado. Um dos principais fóruns é a Commercial Aviation Alternative Fuels Initiative (CAAFI), que inclui parceiros da indústria da aviação, fornecedores de combustível, universidades e várias agências governamentais dos EUA.

O CAAFI estabeleceu um roteiro de certificação de combustível que prevê obter a certificação de combustíveis para aviação feitos inteiramente de óleos hidrogenados puros derivados de biomassa em 2013. O CAAFI também estabeleceu várias metas intermediárias, começando este ano com a certificação planejada de um combustível feito de 50 por cento mistura de gás de síntese derivado de biomassa e combustível de aviação convencional. (Syngas é uma mistura de monóxido de carbono e hidrogênio e é criado a partir de matéria-prima pelo processo Fischer-Tropsch, que foi descoberto em 1923. Syngas pode ser processado em combustíveis para jatos.)

Encontrando a matéria-prima de biocombustível certa
A chave para toda a questão do biocombustível de aviação é exatamente que tipo de biomassa é mais adequado para a produção de combustível. Várias questões vitais devem ser levadas em consideração. A primeira é a densidade e o conteúdo energético do combustível: ele deve ocupar um espaço suficientemente pequeno para que possa ser transportado em uma aeronave e, da mesma forma, um determinado volume de combustível deve produzir energia suficiente para que uma aeronave possa transportar o suficiente em seu tanques para completar seu vôo.

O segundo é o “ciclo de vida do carbono” do biocombustível: ou seja, a quantidade líquida de CO2 produzida durante a produção e queima do combustível, menos a quantidade que a matéria-prima de biomassa para o combustível absorve durante o crescimento.

A terceira é a quantidade de enxofre e outras partículas produzidas. A quarta é a questão política extremamente sensível de garantir que a terra e a biomassa usadas para fazer o biocombustível não reduzam a quantidade de alimentos disponíveis para a humanidade e a fauna da Terra.

Essas considerações descartam imediatamente os “biocombustíveis de primeira geração”, como o etanol produzido a partir de milho e soja. Não só o etanol não contém energia suficiente por unidade de volume para ser adequado como combustível de aviação, mas o cultivo de milho ou soja suficiente para abastecer todos os aviões do mundo exigiria uma área quase do tamanho dos Estados Unidos, de acordo com a Boeing. Tampouco o etanol tem pontos de ebulição e congelamento adequados para uso na aviação.

Biocombustíveis de segunda geração
Especialistas acreditam que os “biocombustíveis de segunda geração” derivados da madeira e nozes de plantas como Jatropha curcas e babaçu, que crescem fortemente em áreas áridas impróprias como terras aráveis ​​e que (no caso do pinhão-manso) são venenosas de qualquer maneira, representam um boa solução provisória.

Essas plantas latino-americanas, bem como outras floras, como a grama de troca e as plantas tolerantes à água salgada conhecidas como halócito (entre elas as gramíneas do pântano encontradas em partes do Oriente Médio), podem ser cultivadas para produção de combustível em áreas não cultiváveis ​​adequadas para suas necessidades particulares de crescimento. Diferentes partes do mundo cultivariam diferentes plantas produtoras de biocombustíveis, dependendo das condições climáticas e do solo locais.

No entanto, há um problema: embora seus óleos ofereçam um teor de energia muito maior e características de temperatura de ebulição/congelamento muito melhores do que o etanol, essas plantas não produziriam óleo suficiente por hectare para atender às necessidades de combustível da indústria da aviação, a menos que, novamente, , áreas muito grandes foram dedicadas ao seu cultivo.

Algas uma provável resposta a longo prazo
Existe um amplo consenso em toda a indústria de que, a longo prazo, as algas representam a solução ideal para as necessidades de combustível da aviação. Vários problemas básicos precisam ser resolvidos, como garantir que luz suficiente chegue a todas as partes de um tanque de algas para permitir que todas as células cresçam adequadamente; e secar as células de algas o suficiente para permitir que o óleo que elas contêm seja extraído e transformado em combustível de aviação.

Mas a Boeing e a Airbus estão confiantes de que esses problemas podem ser resolvidos – e os benefícios que as algas oferecem como “biocombustível de terceira geração” são imensos. As algas podem produzir um rendimento de petróleo 15 vezes maior do que as usinas de biocombustíveis de segunda geração: toda a frota de aviões do mundo poderia ser alimentada a partir de uma área cultivada do tamanho da Virgínia Ocidental, ou Bélgica, diz a Boeing.

Além disso, como as algas podem ser cultivadas em tanques em qualquer lugar, as fazendas de algas produtoras de biocombustíveis podem ser localizadas próximas a instalações que produzem combustível de aviação a partir de carvão ou gás natural usando o processo Fischer-Tropsch. Esses processos “carvão para líquido” ou “gás para líquido” geram grandes quantidades de CO2 a partir de combustíveis fósseis, tornando-os inadequados como fontes de combustível sustentável. No entanto, se o CO2 que eles geram for canalizado e usado para cultivar algas em fazendas próximas, as duas formas de produção de combustível juntas poderiam criar uma simbiose eficiente e neutra em carbono para a produção de combustível de aviação.