La producción de combustible de algas podría limpiar aviones sucios

La industria de las aerolíneas es uno de los contribuyentes más rápidos al cambio climático, pero el costo de cambiar a biocombustibles está obstaculizando la perspectiva de viajes aéreos más limpios.

Mientras las industrias luchan por reducir su huella de carbono, una se queda atrás: la aviación. Puede que solo haya unos pocos miles de aviones en el aire a la vez, pero juntos producen el dos por ciento de todas las emisiones globales de carbono.

Y las cosas están destinadas a empeorar, con personas que viajan cada vez con más frecuencia. Para 2037, las aerolíneas podrían transportar alrededor de 8.200 millones de pasajeros, el doble que el año pasado. Esto, junto con un aumento en los viajes de carga, significa que las emisiones de carbono relacionadas con la aviación podrían triplicarse para 2050 con las tasas de crecimiento actuales.

Ingrese a los biocombustibles. Un equipo de ingenieros químicos del University College de Londres está buscando convertir los desechos domésticos no reciclables en metanol para producir un combustible que podría alimentar un vuelo de larga distancia sin producir emisiones de CO2. Su propuesta de la semana pasada les otorgó un premio de 25.000 libras esterlinas de British Airways y un compromiso de la aerolínea para ayudar a desarrollar aún más la solución.

El plan sería construir plantas de combustible cerca de los vertederos en el Reino Unido para hacer que la producción sea más económica y segura. “Una planta comercial típica trataría menos de 120.000 toneladas de desechos cada año y produciría al menos 22.800 toneladas de combustible”, dice Massimiliano Materazzi, investigador principal de la universidad.

Su equipo estima que todos los desechos del Reino Unido podrían entregar 3,5 millones de toneladas de combustible para aviones al año para 2050, lo que satisface más de un tercio de la demanda nacional de combustible de aviación y genera emisiones negativas. También sería una buena solución al problema de los vertederos, ya que los vertederos tienen un espacio limitado y corren el riesgo de fugas.

Y sería útil para los objetivos de cambio climático de la industria: en primer lugar, limitar las emisiones de carbono a los niveles de 2020, lo que significa que cualquier aumento después de este año solo debería lograrse de forma “climáticamente neutra”. Emisiones de carbono ”mediante actividades de compensación, como plantar árboles. Y en segundo lugar, reducirlos a la mitad para 2050, en comparación con los valores de 2005.

Entonces, ¿cómo funcionan los biocombustibles? Un vuelo impulsado íntegramente por combustibles derivados de fuentes como plantas de jatrofa, algas o productos de desecho emitiría hasta un 80% menos de carbono que los combustibles fósiles normales, lo que es una solución prometedora para un futuro con bajas emisiones de carbono. “Es un desafío electrificar la aviación utilizando baterías o pilas de combustible, en parte debido a las restricciones de peso de los aviones, por lo que los biocombustibles líquidos tienen el potencial de desempeñar un papel importante en la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero”, dice Corinne Scown, investigadora de tecnologías energéticas en Berkeley Lab. y Joint BioEnergy Institute (parte del Departamento de Energía de EE. UU.).

No es que los biocombustibles sean totalmente desconocidos en la aviación. En 2008, Virgin Atlantic voló un Boeing 747 de Londres a Ámsterdam, con el 20 por ciento del aceite en uno de sus cuatro tanques de combustible hecho de aceite de coco y babasú. Y en 2008, un avión de Air New Zealand voló con una mezcla de aceite de jatropha 50-50 y combustible para aviones. Estos vuelos de prueba mostraron que los biocombustibles eran adecuados para aviones y no requerían modificaciones en los motores existentes. En 2010, Airbus demostró en el Salón Aeronáutico de Berlín que era posible volar con biocombustibles derivados de algas.

Pero después de una década y unos 150.000 vuelos comerciales más tarde, los biocombustibles siguen representando menos del 0,1% del consumo total de combustible de aviación y, por lo general, solo se utilizan en combinación con combustibles fósiles convencionales. ¿Por qué?

La razón principal es que los biocombustibles a base de etanol que se utilizan en automóviles y motocicletas no son prácticos para la aviación: pueden atrapar agua en las líneas de combustible de los aviones, que se congelan a gran altura.

Las inversiones en el desarrollo y producción de biocombustibles vegetales también tienen un precio elevado. La Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) estima que un reemplazo completo de los biocombustibles requeriría la construcción de aproximadamente 170 grandes biorefinadores cada año desde 2020 hasta 2050, a un costo de GBP 11 mil millones a GBP 46 mil millones por año. Esto también podría desencadenar controversias públicas y políticas debido a las preocupaciones sobre el acaparamiento de tierras y la seguridad alimentaria.

Sin embargo, los científicos están trabajando arduamente para encontrar alternativas adecuadas. Los químicos de la Universidad Técnica de Munich (TUM) están ocupados cultivando algas productoras de lípidos en piscinas de agua salada irradiadas por LED. Al simular diferentes niveles de humedad, luz solar y temperatura, esperan descubrir cómo prosperan estos organismos fotosintetizadores antes de trasladar la producción a granel a lugares con luz solar durante todo el año, como el sur de España o el norte de África.

“No queremos competir con la agricultura”, dice Thomas Brück, que dirige el TUM-AlgaeTec Center, una instalación financiada en parte por el fabricante de aviones Airbus y el gobierno alemán. Generalmente, se necesita agua dulce para cultivar algas. Pero las algas de Brück no lo hacen, y el agua salada está mucho más disponible y es más económica que el agua dulce.

También puede crecer 12 veces más rápido y tiene un mayor contenido de grasa que cualquier planta cultivada en el suelo. La grasa eventualmente se convertirá en combustible. Pero para que el producto sea comercialmente viable, debe haber mucha más inversión en infraestructura y sistemas de crecimiento de algas.

“No hubo un gran interés en los combustibles alternativos por parte de los grandes actores”, dice Brück. Los fabricantes y operadores de aeronaves “tienen en vista las reducciones en las emisiones de CO2, pero no tienen el deseo de invertir, porque tienen que financiar sus operaciones actuales y luego encontrar dinero alternativo para apoyar la investigación en esta dirección”. Para llegar al mercado masivo, los procesos de refinación de algas y otros biocombustibles deben ser significativamente más baratos, dice Brück, y agrega que las primeras plantas de energía que producen combustible a base de algas podrían operar en 2030.

En un análisis reciente de la industria, Corinne Scown y sus colegas del Joint BioEnergy Institute descubrieron que las aerolíneas podrían estar dispuestas a pagar una pequeña prima por galón por biocombustibles que proporcionan más energía por unidad de volumen, lo que significa que un avión podría volar más lejos en un tanque de el mismo tamaño.

Sin embargo, si Materazzi sigue su propio camino, la alternativa sostenible de su equipo a los combustibles a base de petróleo podría cubrir una proporción sustancial de los combustibles importados. “El transporte de combustible desde Oriente Medio hasta Reino Unido emite CO2. Entonces, si podemos evitar esto utilizando una fuente local, ayudamos a reducir las emisiones de CO2 ”, dice.

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