Soluciones del impacto climático de la aviación

La contaminación del aire es tanto global como local. En general, las emisiones de los aviones contribuyen al aumento del efecto invernadero y, por lo tanto, al calentamiento global. Localmente, la rotación de las aeronaves en los aeropuertos causa ruido y contribuye a la contaminación del aire. Los vuelos de aviones militares de bajo nivel también son una fuente de contaminación acústica.

Localmente, los contaminantes afectados son en particular óxidos de nitrógeno (NOx), dióxido de azufre (SO2), ozono (O3), un contaminante secundario y las partículas resultantes de la combustión del queroseno. Estos compuestos tienen una influencia negativa en la salud humana, animal y vegetal.

Dado el considerable aumento del tráfico aéreo y la presión de las personas que sufren molestias (a menudo a través de asociaciones vecinales), la industria de la aviación está desarrollando motores más silenciosos y más eficientes en combustible, pero estos avances se cancelan en parte por el fuerte y constante aumento del tráfico. Por su parte, las autoridades están desarrollando y aplicando el «descenso continuo» en lugar de técnicas de aproximación escalonada, reajustes de la altitud de intercepción de aeronaves mediante sistemas automáticos de aterrizaje y optimización de las trayectorias de salida. a partir de la llegada.

Finalmente, las administraciones regulan el uso del espacio aéreo para proteger los intereses económicos de las regiones afectadas, el empleo y los intereses de los residentes de los aeropuertos.

Regulación internacional de emisiones de GEI en viajes aéreos

Protocolo de Kyoto 2005
Las emisiones de gases de efecto invernadero del consumo de combustible en la aviación internacional, en contraste con las de la aviación nacional y del uso de energía por los aeropuertos, están excluidas del alcance del primer período (2008-2012) del Protocolo de Kyoto, al igual que el clima sin CO2 efectos. En cambio, los gobiernos acordaron trabajar a través de la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) para limitar o reducir las emisiones y encontrar una solución a la asignación de emisiones de la aviación internacional a tiempo para el segundo período del Protocolo de Kyoto a partir de 2009; sin embargo, la conferencia climática de Copenhague no logró llegar a un acuerdo.

Investigaciones recientes señalan que este fracaso es un obstáculo sustancial para la política global, incluida una vía de reducción de las emisiones de CO2 que evitaría un cambio climático peligroso al mantener el aumento en la temperatura global promedio por debajo de un aumento de 2 ° C.

Enfoques hacia el comercio de emisiones
Como parte de ese proceso, la OACI ha respaldado la adopción de un sistema abierto de comercio de emisiones para cumplir los objetivos de reducción de las emisiones de CO2. En la actualidad se están elaborando directrices para la adopción y aplicación de un plan mundial, que se presentarán a la Asamblea de la OACI en 2007, aunque las perspectivas de un acuerdo intergubernamental amplio sobre la adopción de dicho plan son inciertas.

Dentro de la Unión Europea, sin embargo, la Comisión Europea ha resuelto incorporar la aviación en el Esquema de Comercio de Emisiones (ETS) de la Unión Europea. El Parlamento Europeo aprobó una nueva directiva en julio de 2008 y el Consejo la aprobó en octubre de 2008. La misma entró en vigor el 1 de enero de 2012.

Investigadores del Overseas Development Institute investigaron los posibles efectos en los Pequeños Estados Insulares en Desarrollo (PEID) de la decisión de la Unión Europea de limitar el suministro de Reducciones Certificadas de Emisiones (RCE) a su mercado de RCDE a los Países Menos Desarrollados (PMD) a partir de 2013. La mayoría de los PEID son altamente vulnerables a los efectos del cambio climático y dependen en gran medida del turismo como base para sus economías, por lo que esta decisión podría ponerlos en desventaja. Por lo tanto, los investigadores destacan la necesidad de garantizar que cualquier marco regulatorio implementado para abordar el cambio climático tenga en cuenta las necesidades de desarrollo de los países más vulnerables afectados.

Un informe publicado por investigadores del Centro de Aviación, Transporte y Medio Ambiente de la Universidad Metropolitana de Manchester encontró que la única forma de tener un impacto significativo en las emisiones era poner un precio al carbono y usar una medida basada en el mercado (MBM), como el régimen de comercio de emisiones de la UE (ETS).

Acuerdo de la Organización de Aviación Civil Internacional 2016
En octubre de 2016, la agencia de la ONU Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) finalizó un acuerdo entre sus 191 naciones miembros para abordar los más de 458 Mt (2010) de dióxido de carbono emitidos anualmente por vuelos internacionales de pasajeros y carga. El acuerdo utilizará un esquema de compensación llamado CORSIA (el Plan de Compensación y Reducción de Carbono para la Aviación Internacional) bajo el cual las actividades forestales y otras actividades reductoras de carbono son financiadas directamente, lo que representa aproximadamente el 2% de los ingresos anuales para el sector. Las normas contra el «conteo doble» deberían garantizar que los esfuerzos existentes de protección forestal no se reciclen. El plan no entrará en vigencia hasta el 2021 y será voluntario hasta el 2027, pero muchos países, incluidos EE. UU. Y China, han prometido comenzar en la fecha de inicio de 2020. Según el acuerdo, el objetivo global de emisiones de la aviación es una reducción del 80% para 2035 con respecto a 2020. La reacción de la ONG al acuerdo fue desigual.

El acuerdo tiene críticas. No está alineado con el acuerdo climático de París 2015, que estableció el objetivo de restringir el calentamiento global a 1.5 a 2 ° C. Un último borrador del acuerdo habría requerido que la industria del transporte aéreo evaluara su participación en el presupuesto mundial de carbono para cumplir con ese objetivo, pero el texto fue eliminado en la versión acordada. CORSIA regulará solo alrededor del 25 por ciento de las emisiones internacionales de la aviación, ya que todas las emisiones del abuelo están por debajo del nivel de 2020, permitiendo un crecimiento no regulado hasta entonces. Solo 65 naciones participarán en el período voluntario inicial, sin incluir los emisores importantes Rusia, India y quizás Brasil. El acuerdo no cubre las emisiones nacionales, que representan el 40% de las emisiones globales de la industria global. Un observador de la convención de la OACI hizo este resumen: «La aerolínea afirma que volar ahora será verde, es un mito. Tomar un avión es la forma más rápida y barata de freír el planeta y este acuerdo no reducirá la demanda de combustible de avión una gota. En lugar de compensar los objetivos para reducir las emisiones en otras industrias, … «Otro crítico lo llamó» un paso tímido en la dirección correcta «.

Regulaciones europeas
En Europa, el sistema comunitario de intercambio de derechos de emisión (RCDE UE) se aplica desde 2012 a las emisiones de CO2Aviación civil de conformidad con la Directiva 2008/101 / CE de 19 de noviembre de 2008. Sin embargo, frente al desafío de veintiséis estados fuera del La Unión Europea, la Comisión Europea propuso en noviembre de 2012 posponer la aplicación del régimen a los vuelos hacia y desde el Espacio Económico Europeo (EEE) hasta que se encuentre una solución global bajo los auspicios de la OACI. Sin embargo, la Directiva siguió aplicándose a todos los vuelos dentro y entre los 31 países europeos que aplican el RCDE UE.

Soluciones técnicas para mejorar la eficiencia

Eficiencia de la aeronave
Si bien es cierto que los aviones a reacción de último modelo son significativamente más eficientes en combustible (y por lo tanto emiten menos CO2 en particular) que los primeros aviones a reacción, los nuevos modelos de aviones en la década de 2000 eran apenas más eficientes en el asiento-milla que el último pistón. aviones de pasajeros motorizados de fines de la década de 1950 (por ejemplo, Constellation L-1649-A y DC-7C). Las afirmaciones de una gran ganancia en eficiencia para los aviones comerciales en las últimas décadas (si bien son ciertas en parte) han sido sesgadas en la mayoría de los estudios, al utilizar los primeros modelos ineficientes de aviones jet como línea de base. Esas aeronaves fueron optimizadas para aumentar los ingresos, incluyendo el aumento de la velocidad y la altitud de crucero, y fueron bastante ineficientes en combustible en comparación con sus precursores con pistón.

Hoy en día, los aviones de turbohélice, probablemente en parte debido a sus velocidades y altitudes de crucero más bajas (similares a los aviones de pasajeros anteriores) comparado con los aviones jet, desempeñan un papel obvio en la eficiencia general del combustible de las principales aerolíneas que tienen subsidiarias regionales. Por ejemplo, aunque Alaska Airlines se ubicó en la cima de la clasificación de eficiencia de combustible 2011-2012, si su gran aerolínea regional (turbohélice equipada con Horizon Air) se descartara, la clasificación de la aerolínea sería algo menor, ya que observado en el estudio de clasificación.

Los fabricantes de aviones se esfuerzan por reducir las emisiones de CO2 y NOx con cada nueva generación de diseño de aeronaves y motores. Si bien la introducción de aeronaves más modernas representa una oportunidad para reducir las emisiones por pasajero kilómetro volado, las aeronaves son inversiones importantes que perduran durante muchas décadas, por lo que la sustitución de la flota internacional es una propuesta a largo plazo que demorará en gran medida los beneficios climáticos de muchos tipos de mejoras Los motores se pueden cambiar en algún momento, pero sin embargo, las células tienen una larga vida. Además, en lugar de ser lineales de un año a otro, las mejoras en la eficiencia tienden a disminuir con el tiempo, como se refleja en las historias de los aviones propulsados ​​por pistones y aviones a reacción.

Una evaluación del ciclo de vida 2014 de la reducción de cuna a tumba en CO2 por un avión comercial de polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP) como un Boeing 787 -incluyendo su fabricación, operaciones y disposición final- ha demostrado que para 2050 dichas aeronaves podría reducir las emisiones de CO2 de la industria de las aerolíneas en un 14-15%, en comparación con el uso de aviones convencionales. El beneficio de la tecnología CFRP no es mayor que esa cantidad de reducción, a pesar del menor peso y el consumo de combustible sustancialmente más bajo de dichas aeronaves, «debido a la limitada penetración de la flota para 2050 y la mayor demanda de viajes aéreos debido a los menores costos operativos».

Eficiencia de operaciones
Los proyectos de investigación como el programa ecoDemonstrator de Boeing han tratado de identificar formas de mejorar la eficiencia de las operaciones de aviones comerciales. El gobierno de EE. UU. Ha alentado dicha investigación a través de programas de subvenciones, incluido el programa Continua de menor energía, emisiones y ruido (CLEEN) de la FAA, y el proyecto de aviación ambientalmente responsable (ERA) de la NASA.

Agregar una unidad eléctrica a la rueda delantera del avión puede mejorar la eficiencia del combustible durante el manejo en tierra. Esta adición permitiría el rodaje sin el uso de los motores principales.

Otro cambio propuesto es la integración de un Sistema Electromagnético de Lanzamiento de Aeronaves en las pistas de aterrizaje de los aeropuertos. Algunas compañías, como Airbus, están investigando esta posibilidad. La adición de EMALS permitiría a las aeronaves civiles usar considerablemente menos combustible (ya que se usa mucho combustible durante el despegue, en comparación con el crucero, cuando se calcula por km volado). La idea es que la aeronave despegue a la velocidad normal de la aeronave, y solo use la catapulta para despegar, no para aterrizar.

Otras oportunidades surgen de la optimización de los horarios de las líneas aéreas, las redes de rutas y las frecuencias de vuelo para aumentar los factores de carga (minimizar el número de asientos vacíos volados), junto con la optimización del espacio aéreo. Sin embargo, estas son ganancias de una sola vez, y a medida que estas oportunidades se cumplen sucesivamente, se pueden esperar rendimientos decrecientes de las oportunidades restantes.

Otra posible reducción del impacto del cambio climático es la limitación de la altitud de crucero de las aeronaves. Esto llevaría a una reducción significativa de las estelas a gran altitud para una compensación marginal del aumento del tiempo de vuelo y un aumento estimado del 4% en las emisiones de CO2. Los inconvenientes de esta solución incluyen una capacidad de espacio aéreo muy limitada para hacer esto, especialmente en Europa y América del Norte, y un mayor consumo de combustible debido a que los aviones a reacción son menos eficientes a bajas altitudes de crucero.

Si bien no son aptos para vuelos transoceánicos o de larga distancia, los aviones de turbohélice utilizados para vuelos de cercanías traen dos beneficios significativos: a menudo queman considerablemente menos combustible por pasajero milla, y normalmente vuelan a altitudes más bajas, dentro de la tropopausa, donde hay sin preocupaciones sobre la producción de ozono o de estela.

Combustibles alternativos
Algunos científicos y compañías como GE Aviation y Virgin Fuels están investigando la tecnología de biocombustibles para su uso en aviones a reacción. Algunos motores de aviones, como el Wilksch WAM120 pueden (al ser un motor Diesel de 2 tiempos) funcionar con aceite vegetal puro. Además, varios motores Lycoming funcionan bien con etanol.

Además, también se realizan varias pruebas combinando petróburos regulares con un biocombustible. Por ejemplo, como parte de esta prueba, Virgin Atlantic Airways llevó un Boeing 747 desde el aeropuerto de Heathrow a Amsterdam Schiphol el 24 de febrero de 2008, con un motor que quema una combinación de aceite de coco y babasú. Doug Parr, científico jefe de Greenpeace, dijo que el vuelo era «lavado verde a gran altitud» y que la producción de aceites orgánicos para producir biocombustibles podría provocar la deforestación y un gran aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero. Además, la mayoría de los aviones del mundo no son aviones de gran tamaño, sino aviones de pistón más pequeños, y con modificaciones importantes, muchos son capaces de usar etanol como combustible. Otra consideración es la gran cantidad de tierra que sería necesaria para proporcionar la materia prima de biomasa necesaria para satisfacer las necesidades de la aviación, tanto civil como militar.

En diciembre de 2008, un avión de Air New Zealand completó el primer vuelo de prueba de aviación comercial del mundo utilizando parcialmente combustible a base de jatropha. La Jatropha, utilizada para biodiesel, puede prosperar en tierras agrícolas marginales donde muchos árboles y cultivos no crecerán, o solo producirán rendimientos de crecimiento lento. Air New Zealand estableció varios criterios generales de sostenibilidad para su Jatropha, diciendo que tales biocombustibles no deben competir con los recursos alimenticios, que deben ser tan buenos como los combustibles tradicionales para aviones, y que deben ser competitivos en costos con los combustibles existentes.

En enero de 2009, Continental Airlines utilizó un biocombustible sostenible para alimentar un avión comercial por primera vez en América del Norte. Este es el primer vuelo sostenible de demostración de biocombustible realizado por un operador comercial que utiliza un avión bimotor, un Boeing 737-800, propulsado por motores CFM International CFM56-7B. La mezcla de biocombustibles incluía componentes derivados de algas y plantas de Jatropha.

Una alternativa de biocombustible de combustible a avgas que está en desarrollo es Swift Fuel. El combustible Swift fue aprobado como combustible de prueba por ASTM International en diciembre de 2009, lo que permitió a la empresa continuar su investigación y realizar pruebas de certificación. Mary Rusek, presidenta y copropietaria de Swift Enterprises, predijo en ese momento que «100SF tendrá un precio comparable, será más ecológico y más eficiente en el consumo de combustible que otros combustibles de aviación general en el mercado».

A partir de junio de 2011, los estándares revisados ​​de combustible de aviación internacional permiten oficialmente a las aerolíneas comerciales combinar el combustible de aviación convencional con hasta 50 por ciento de biocombustibles. Los combustibles renovables «se pueden mezclar con el combustible de aviación comercial y militar convencional a través de los requisitos en la edición recién emitida de ASTM D7566, Especificación para el combustible de turbina de aviación que contiene hidrocarburos sintetizados».

En diciembre de 2011, la FAA anunció que otorgará $ 7.7 millones a ocho compañías para avanzar en el desarrollo de los biocombustibles comerciales de aviación comercial, con un enfoque especial en el combustible ATJ (alcohol a chorro). Como parte de sus programas CAAFI (Iniciativa de Combustible Alternativo de Aviación Comercial) y CLEEN (Emisiones Continuas Inferiores, Energía y Ruido), la FAA planea ayudar en el desarrollo de un combustible sostenible (a partir de alcoholes, azúcares, biomasa y materia orgánica como aceites de pirólisis) que pueden ser «lanzados» a las aeronaves sin cambiar la infraestructura actual. La subvención también se utilizará para investigar cómo los combustibles afectan la durabilidad del motor y los estándares de control de calidad.

Finalmente, el gas natural licuado es otro combustible que se usa en algunos aviones. Además de las menores emisiones de GEI (dependiendo de dónde se obtuvo el gas natural), otro beneficio importante para los operadores de aviones es el precio, que es mucho menor que el precio del combustible para aviones.

Reducir el transporte aéreo

Elecciones personales y presión social
El video corto en alemán The Bill explora cómo los viajes y sus impactos son comúnmente vistos en la vida diaria del mundo desarrollado, y las presiones sociales que están en juego. El escritor británico George Marshall ha investigado racionalizaciones comunes que actúan como barreras para tomar decisiones personales para viajar menos, o para justificar viajes recientes. En un proyecto de investigación informal, «uno a quien le invitamos a unirse», dice, deliberadamente dirigió conversaciones con personas que están en sintonía con los problemas del cambio climático a preguntas sobre vuelos de larga distancia recientes y por qué el viaje fue justificado. Reflexionando sobre acciones contrarias a sus creencias, señaló, «(i) por interesante que pueda ser su disonancia, lo que es especialmente revelador es que cada una de estas personas tiene una carrera que se basa en la suposición de que la información es suficiente para generar el cambio. una suposición que la introspección de un momento les mostraría era profundamente defectuosa «.

Opciones comerciales y profesionales
Dado que la mayoría de las conferencias internacionales tienen cientos si no miles de participantes, y la mayoría de estos viajan en avión, los viajes de conferencias son un área donde se podrían realizar reducciones significativas en las emisiones de GEI relacionadas con viajes aéreos … Esto no significa que no -asistencia.

Por ejemplo, en 2003, la tecnología Access Grid ya se utilizó con éxito para albergar varias conferencias internacionales, y es probable que la tecnología haya progresado sustancialmente desde entonces. El Centro Tyndall para la Investigación del Cambio Climático ha estado estudiando sistemáticamente los medios para cambiar las prácticas institucionales y profesionales comunes que han llevado a grandes huellas de carbono de los viajes de los científicos investigadores, y emitió un informe.

Acabar con los incentivos para volar: programas de viajero frecuente
Más de 130 aerolíneas tienen «programas de viajero frecuente» basados ​​al menos en parte en millas, kilómetros, puntos o segmentos para vuelos realizados. A nivel mundial, dichos programas incluyeron a 163 millones de personas, según informaron en 2006. Estos programas benefician a las aerolíneas al habituar a personas a viajes aéreos y, a través de mecanismos de alianzas con compañías de tarjetas de crédito y otros negocios, en los que los flujos de ingresos de alto margen de beneficio pueden asientos libres por un alto precio. La única parte del negocio de United Airlines que estaba ganando dinero cuando la compañía se declaró en bancarrota en 2002 fue su programa de viajero frecuente.

En cuanto a los viajes de negocios, «la facilidad del transporte aéreo internacional y el hecho de que, para la mayoría de nosotros, los costos son satisfechos por nuestros empleadores, significa que … los viajes de conferencias de trotamundos a menudo se consideran una ventaja del trabajo». Sin embargo, la gratificación por lo general no es solo el viaje de negocios en sí, sino también los puntos de viajero frecuente que el individuo acumula al tomar el viaje, y que pueden canjearse más tarde por viajes aéreos personales. Por lo tanto, se establece un conflicto de intereses, mediante el cual se puede crear una presión ascendente dentro de una empresa o agencia gubernamental para viajes que realmente no es necesario. Incluso cuando tal conflicto no es una motivación, se puede esperar que el beneficio de las millas de viajero frecuente conduzca en muchos casos a viajes personales que no se realizarían si un boleto tuviera que pagarse con fondos personales.

Con solo usar una tarjeta de crédito patrocinada por una aerolínea para pagar los gastos de la casa, facturas personales o comerciales, o incluso facturas de gastos con cargo a un empleador, los puntos de viajero frecuente pueden acumularse rápidamente. Por lo tanto, el viaje libre, para el cual el individuo no tiene que pagar nada extra, se convierte en realidad. En toda la sociedad, también se puede esperar que esto genere mucho transporte aéreo -y emisiones de gases de efecto invernadero- que de otro modo no ocurriría.

Varios estudios han contemplado la eliminación de los programas de viajero frecuente (FF), por razones de anticompetencia, ética, conflicto con el bienestar general de la sociedad o efectos climáticos. Existe un registro de que los gobiernos no permiten o prohiben los FFP y de los actores de la industria que solicitan prohibiciones. Dinamarca no permitió los programas hasta 1992, y luego cambió su política porque sus líneas aéreas estaban en desventaja. En 2002, Noruega prohibió los FFP nacionales para promover la competencia entre sus aerolíneas. En los EE. UU. En 1989, un vicepresidente de Braniff «dijo que el gobierno debería considerar ordenar el fin de los programas de viajeros frecuentes, lo que dijo permitiría la competencia desleal».

Un estudio canadiense dijo que debido a la competencia ninguna aerolínea podría terminar unilateralmente su FFP, pero que un gobierno nacional podría usar su poder regulatorio para terminar los programas de manera amplia, lo que en el caso de Canadá también requeriría la cooperación de toda América del Norte. En análisis posteriores, un estudio escandinavo que recomendó el final de los planes de viajero frecuente dijo que «la única forma posible de prohibir los FFP con éxito ahora que se han extendido desde los EE. UU. A Europa hasta el Lejano Oriente sería hacerlo a nivel global. La base existe: podría ser hecha por la Organización Mundial del Comercio «. Un estudio reciente que encuestó a viajeros frecuentes en el Reino Unido y Noruega, analizó el comportamiento además de los vuelos frecuentes y el «dilema del viajero» sobre el conflicto entre «los beneficios sociales y personales del vuelo y el impacto de los viajes aéreos sobre el cambio climático». Concluyó que:

El continuo crecimiento en las prácticas de vuelo frecuente y la preocupación por los impactos climáticos de los viajes aéreos están en una relación dinámica y la cuestión de si uno u otro llegará a un punto de inflexión aún no se puede determinar. La autorregulación, la regulación externa, las normas sociales, la tecnología y los recursos físicos continuarán co-constituyendo el equilibrio. Una creciente estigmatización de los viajes aéreos «excesivos» puede (re) enmarcar el vuelo como más abierto a la mitigación externa colectiva.

Esto significa acción del gobierno.

Potencial de restricciones gubernamentales a la demanda
Uno de los medios para reducir el impacto ambiental de la aviación es restringir la demanda de viajes aéreos, a través del aumento de las tarifas en lugar de la ampliación de la capacidad aeroportuaria. Varios estudios han explorado esto:

El estudio del Reino Unido Predecir y Decidir – Aviación, cambio climático y política del Reino Unido, señala que un aumento del 10% en las tarifas genera una reducción del 5% al ​​15% en la demanda y recomienda que el gobierno británico administre la demanda en lugar de proporcionarla. Esto se lograría a través de una estrategia que presume «… en contra de la expansión de la capacidad aeroportuaria del Reino Unido» y restringe la demanda mediante el uso de instrumentos económicos para fijar precios de viaje aéreo de manera menos atractiva.
Un estudio publicado por el grupo de campaña Aviation Environment Federation (AEF) concluye que al imponer impuestos adicionales de £ 9 mil millones, la tasa anual de crecimiento de la demanda en el Reino Unido para viajes aéreos se reduciría al 2%.
El noveno informe del Comité Selecto de Auditoría Ambiental de la Cámara de los Comunes, publicado en julio de 2006, recomienda que el gobierno británico reconsidere su política de expansión aeroportuaria y considere formas, particularmente a través de una mayor tributación, de gestionar la demanda futura de acuerdo con el desempeño de la industria. lograr eficiencias de combustible, por lo que no se permite que las emisiones aumenten en términos absolutos.