Efectos ambientales de la aviación

Al igual que otras emisiones resultantes de la quema de combustibles fósiles, los motores de los aviones producen gases, ruido y partículas, lo que genera preocupaciones ambientales sobre sus efectos globales y sobre la calidad del aire local. Los aviones a reacción contribuyen al cambio climático al emitir dióxido de carbono (CO ₂), el gas de efecto invernadero mejor conocido y, con menos conocimientos científicos, óxidos de nitrógeno, estelas y partículas. Su forzamiento radiativo se estima en 1,3–1,4 del CO ₂ solo, excluyendo cirros inducidos con un nivel muy bajo de comprensión científica. En 2018, las operaciones comerciales globales generaron el 2,4 % de todas las emisiones de CO ₂.

Los aviones a reacción se han vuelto un 70 % más eficientes en combustible entre 1967 y 2007, y las emisiones de CO ₂ por tonelada-kilómetro de ingresos (RTK) en 2018 fueron el 47 % de las de 1990. En 2018, las emisiones de CO ₂ promediaron 88 gramos de CO ₂ por ingreso pasajero por km. Si bien la industria de la aviación es más eficiente en combustible, las emisiones generales han aumentado a medida que aumenta el volumen de viajes aéreos. Para 2020, las emisiones de la aviación fueron un 70 % más altas que en 2005 y podrían crecer un 300 % para 2050. Sin embargo, solo el 1 % de la población mundial es responsable de la mitad de las emisiones causadas por la aviación, mientras que casi el 90 % de las personas casi nunca vuela, según una investigación del Instituto de Investigación de Noruega Occidental.

La contaminación acústica de los aviones interrumpe el sueño, la educación de los niños y podría aumentar el riesgo cardiovascular. Los aeropuertos pueden generar contaminación del agua debido a su extenso manejo de combustible para aviones y productos químicos descongelantes si no se contienen, contaminando los cuerpos de agua cercanos. Las actividades de aviación emiten ozono y partículas ultrafinas, los cuales son peligrosos para la salud. Los motores de pistón utilizados en la aviación general queman Avgas y liberan plomo tóxico.

La huella ambiental de la aviación se puede reducir mediante una mejor economía de combustible en las aeronaves o el control del tráfico aéreo y las rutas de vuelo se pueden optimizar para reducir los efectos del NO sobre el clima que no son de CO _2X, partículas o estelas. El biocombustible de aviación, el comercio de emisiones y la compensación de carbono, parte del CORSIA de la OACI, pueden reducir las emisiones _de CO2. El uso de la aviación se puede reducir mediante prohibiciones de vuelos de corta distancia, conexiones de trenes, elecciones personales y impuestos y subsidios a la aviación. Las aeronaves propulsadas por combustible pueden ser reemplazadas por aeronaves eléctricas híbridas y aeronaves eléctricas o por aeronaves propulsadas por hidrógeno.

Cambio climático

Factores

Los aviones emiten gases (dióxido de carbono, vapor de agua, óxidos de nitrógeno o monóxido de carbono, que se unen al oxígeno para convertirse en CO ₂ al liberarse) y partículas atmosféricas (hidrocarburos quemados de forma incompleta, óxidos de azufre, carbono negro), que interactúan entre sí y con la atmósfera. Si bien la principal emisión de gases de efecto invernadero de los aviones propulsados ​​es el CO ₂, los aviones a reacción contribuyen al cambio climático de cuatro maneras cuando vuelan en la tropopausa:Dióxido de carbono (_CO2)Las emisiones de CO ₂ son la contribución más importante y mejor comprendida al cambio climático. Los efectos de las emisiones de CO ₂ son similares independientemente de la altitud. Los vehículos terrestres de los aeropuertos, los que utilizan los pasajeros y el personal para acceder a los aeropuertos, las emisiones generadas por la construcción de aeropuertos y la fabricación de aeronaves también contribuyen a las emisiones de gases de efecto invernadero de la industria de la aviación.Óxidos de nitrógeno (NO_X, óxido nítrico y dióxido de nitrógeno)En la tropopausa, las emisiones de NO_Xfavorecer el ozono (O₃) formación en la troposfera superior. En altitudes de 8 a 13 km (26 000 a 43 000 pies), NO_Xlas emisiones resultan en mayores concentraciones de O₃que la superficie NO_Xemisiones y estas a su vez tienen un mayor efecto de calentamiento global. El efecto de O₃las concentraciones en la superficie son regionales y locales, pero se mezcla bien globalmente en los niveles troposféricos medios y altos. NO _XLas emisiones también reducen los niveles ambientales de metano, otro gas de efecto invernadero, lo que resulta en un efecto de enfriamiento del clima, aunque no compensa el O₃efecto de formación. Las emisiones de azufre y agua de los aviones en la estratosfera tienden a agotar el O₃, compensando parcialmente el NO_X-O inducido₃aumenta, aunque estos efectos no han sido cuantificados. Los aviones ligeros y los pequeños aviones de cercanías vuelan más abajo en la troposfera, no en la tropopausa.Estelas de vapor y cirrosLa quema de combustible produce vapor de agua, que se condensa a gran altura, en condiciones frías y húmedas, en nubes de líneas visibles: estelas de condensación (estelas). Se cree que tienen un efecto de calentamiento global, aunque menos significativo que las emisiones _de CO2. Las estelas son poco comunes en los aviones de menor altitud. Los cirros pueden desarrollarse después de la formación de estelas persistentes y pueden tener un efecto de calentamiento global adicional. Su contribución al calentamiento global es incierta y la estimación de la contribución general de la aviación a menudo excluye la mejora de los cirros.PartículasEn comparación con otras emisiones, las partículas de sulfato y hollín tienen un efecto directo menor: las partículas de sulfato tienen un efecto de enfriamiento y reflejan la radiación, mientras que el hollín tiene un efecto de calentamiento y absorbe el calor, mientras que las propiedades y la formación de las nubes están influenciadas por las partículas. Las estelas de condensación y los cirros que se forman a partir de partículas pueden tener un mayor efecto de forzamiento radiativo que las emisiones de CO ₂. Como las partículas de hollín son lo suficientemente grandes como para servir como núcleos de condensación, se cree que son las que causan la mayor formación de estelas. La producción de hollín se puede disminuir al reducir el compuesto aromático del combustible para aviones.

En 1999, el IPCC estimó que el forzamiento radiativo de la aviación en 1992 era 2,7 (2 a 4) veces mayor que el del CO ₂ solo, excluyendo el efecto potencial de la intensificación de los cirros. Esto se actualizó para 2000, con el forzamiento radiativo de la aviación estimado en 47,8 mW/m, 1,9 veces el efecto de las emisiones de CO ₂ solamente, 25,3 mW/m.

En 2005, una investigación de David S. Lee y otros, publicada en la revista científica Atmospheric Environment, estimó el efecto de forzamiento radiativo acumulativo de la aviación en 55 mW/m, que es el doble del efecto de forzamiento radiativo de 28 mW/m de sus emisiones de CO ₂ solo, excluyendo cirros inducidos, con un nivel muy bajo de comprensión científica. En 2012, una investigación de la Universidad de Chalmers estimó este factor de ponderación entre 1,3 y 1,4 si no se incluyen los cirros inducidos por la aviación, y entre 1,7 y 1,8 si se incluyen (dentro de un rango de 1,3 a 2,9).

Siguen existiendo incertidumbres sobre las interacciones NO _x –O ₃ –CH ₄, la formación de estelas producidas por la aviación, los efectos de los aerosoles de hollín en los cirros y la medición del forzamiento radiativo distinto del CO _2.

En 2018, el CO ₂ representó 34,3 mW/m del forzamiento radiativo efectivo de la aviación (ERF, en la superficie), con un nivel de confianza alto (± 6 mW/m), NO _x 17,5 mW/m con un nivel de confianza bajo (± 14) y estelas de cirros 57,4 mW/m, también con un nivel de confianza bajo (± 40). Todos los factores combinados representaron 43,5 mW/m (1,27 la del CO ₂ solo) excluyendo los cirros de estela y 101 mW/m (±45) incluyéndolos, el 3,5% del ERF antropogénico de 2290 mW/m (± 1100).

Volumen

Para 2018, el tráfico aéreo alcanzó los 4300 millones de pasajeros con 37,8 millones de salidas, un promedio de 114 pasajeros por vuelo y 8,26 billones de RPK, un viaje promedio de 1920 km (1040 nmi), según la OACI. El tráfico estaba experimentando un crecimiento continuo, duplicándose cada 15 años, a pesar de las perturbaciones externas: un crecimiento anual medio del 4,3 % y las previsiones de Airbus esperan que el crecimiento continúe. Si bien la industria de la aviación es más eficiente en combustible, reduciendo a la mitad la cantidad de combustible quemado por vuelo en comparación con 1990 a través del avance tecnológico y las mejoras operativas, las emisiones generales han aumentado a medida que aumenta el volumen de viajes aéreos. Con un 6% anual, los aumentos actuales de la demanda de vuelos superan las mejoras en la eficiencia del combustible de la industria de las aerolíneas del 1% anual. Entre 1960 y 2018, los RPK aumentaron de 109 a 8269 millones.

En 1992, las emisiones de los aviones representaron el 2 % de todas las emisiones de CO ₂ provocadas por el hombre, habiendo acumulado un poco más del 1 % del aumento total de CO ₂ provocado por el hombre durante 50 años. En 2015, la aviación representó el 2,5 % de las emisiones mundiales _de CO2. En 2018, las operaciones comerciales globales emitieron 918 millones de toneladas (Mt) de CO ₂, el 2,4% de todas las emisiones de CO ₂: 747 Mt para el transporte de pasajeros y 171 Mt para las operaciones de carga. Entre 1960 y 2018, las emisiones de CO ₂ aumentaron 6,8 veces, pasando de 152 a 1.034 millones de toneladas al año. Las emisiones de los vuelos aumentaron un 32 % entre 2013 y 2018.

Entre 1990 y 2006, las emisiones de gases de efecto invernadero de la aviación aumentaron un 87 % en la Unión Europea. En 2010, alrededor del 60 % de las emisiones de la aviación provinieron de vuelos internacionales, que están fuera de los objetivos de reducción de emisiones del Protocolo de Kioto. Los vuelos internacionales tampoco están cubiertos por el Acuerdo de París, para evitar un mosaico de regulaciones de cada país. Sin embargo, ese acuerdo fue adoptado por la Organización de Aviación Civil Internacional, limitando las emisiones de carbono de las aerolíneas al nivel del año 2020, al tiempo que permite a las aerolíneas comprar créditos de carbono de otras industrias y proyectos.

En 1992, el IPCC estimó el forzamiento radiativo de las aeronaves en un 3,5% del forzamiento radiativo total provocado por el hombre.

Por pasajero

Dado que representa una gran parte de sus costos, el 28% para 2007, las aerolíneas tienen un fuerte incentivo para reducir su consumo de combustible, reduciendo su huella ambiental. Los aviones de pasajeros se han vuelto un 70 % más eficientes en combustible entre 1967 y 2007. La eficiencia de combustible de los aviones de pasajeros mejora continuamente, el 40 % de la mejora proviene de los motores y el 30 % de los fuselajes. Las ganancias de eficiencia fueron mayores al principio de la era de los reactores que más tarde, con un aumento del 55 al 67 % entre 1960 y 1980 y un aumento del 20 al 26 % entre 1980 y 2000.

El consumo promedio de combustible de los aviones nuevos cayó un 45 % entre 1968 y 2014, una reducción anual compuesta del 1,3 % con una tasa de reducción variable. Para 2018, las emisiones de CO ₂ por tonelada-kilómetro de ingresos (RTK) se redujeron a más de la mitad en comparación con 1990, en un 47 %. La intensidad energética de la aviación pasó de 21,2 a 12,3 MJ/RTK entre 2000 y 2019, una reducción del 42%.

En 2018, las emisiones de CO ₂ totalizaron 747 millones de toneladas para el transporte de pasajeros, para 8,5 billones de ingresos por pasajero-kilómetro (RPK), lo que da un promedio de 88 gramos de CO ₂ por RPK. El Departamento de BEIS del Reino Unido calcula una emisión de vuelo de larga distancia de 102 g de CO ₂ por pasajero y kilómetro y 254 g de CO ₂ equivalente, incluidas las emisiones de gases de efecto invernadero que no son CO _{2, vapor de agua, etc.} para un vuelo doméstico en Gran Bretaña.

La OACI apunta a una mejora de la eficiencia del 2 % por año entre 2013 y 2050, mientras que la IATA apunta al 1,5 % para 2009-2020 y reducir las emisiones netas de CO ₂ a la mitad para 2050 en relación con 2005.

Evolución

En 1999, el forzamiento radiativo de la aviación estimado por el IPCC puede representar 190 mW/m o el 5 % del forzamiento radiativo total provocado por el hombre en 2050, con una incertidumbre que oscila entre 100 y 500 mW/m. Si otras industrias logran reducciones significativas en las emisiones de gases de efecto invernadero con el tiempo, la participación de la aviación, como proporción de las emisiones restantes, podría aumentar.

Alice Bows-Larkin estimó que el presupuesto anual global de emisiones de CO ₂ sería consumido en su totalidad por las emisiones de la aviación para mantener el aumento de temperatura del cambio climático por debajo de 2 °C para mediados de siglo. Dado que las proyecciones de crecimiento indican que la aviación generará el 15 % de las emisiones mundiales de CO ₂, incluso con la tecnología más avanzada pronosticada, estimó que mantener los riesgos de un cambio climático peligroso por debajo del 50 % para 2050 excedería todo el presupuesto de carbono en los vehículos convencionales. escenarios.

En 2013, el Centro Nacional de Ciencias Atmosféricas de la Universidad de Reading pronosticó que el aumento de los niveles de CO ₂ dará como resultado un aumento significativo de la turbulencia en vuelo experimentada por los vuelos transatlánticos a mediados del siglo XXI.

Las emisiones de CO ₂ de la aviación crecen a pesar de las innovaciones de eficiencia en las aeronaves, los motores y las operaciones de vuelo. Los viajes aéreos siguen creciendo.

En 2015, el Centro para la Diversidad Biológica estimó que los aviones podrían generar43 Gt de emisiones de dióxido de carbono hasta 2050, consumiendo casi el 5% del presupuesto global de carbono restante. Sin regulación, las emisiones globales de la aviación pueden triplicarse a mediados de siglo y podrían emitir más de3 Gt de carbono al año en un escenario de alto crecimiento y sin cambios. Muchos países se han comprometido a reducir las emisiones para el Acuerdo de París, pero la suma de estos esfuerzos y promesas sigue siendo insuficiente y no abordar la contaminación de los aviones sería un fracaso a pesar de los avances tecnológicos y operativos.

La Agencia Internacional de Energía proyecta que la participación de la aviación en las emisiones globales de CO2 _puede crecer del 2,5 % en 2019 al 3,5 % para 2030.

Para 2020, las emisiones de la aviación internacional global fueron alrededor de un 70 % más altas que en 2005 y la OACI pronostica que podrían crecer más de un 300 % adicional para 2050 en ausencia de medidas adicionales.

Para 2050, los efectos negativos de la aviación sobre el clima podrían reducirse con un aumento del 2 % en la eficiencia del combustible y una disminución de _las emisiones de NOx, debido a las tecnologías de aeronaves avanzadas, los procedimientos operativos y los combustibles alternativos renovables que reducen el forzamiento radiativo debido al aerosol de sulfato y al carbono negro.

Ruido

El tráfico aéreo provoca el ruido de los aviones, lo que interrumpe el sueño, afecta negativamente el rendimiento escolar de los niños y podría aumentar el riesgo cardiovascular para los vecinos del aeropuerto. La interrupción del sueño se puede reducir prohibiendo o restringiendo los vuelos nocturnos, pero la perturbación disminuye progresivamente y la legislación difiere entre países.

El estándar de ruido del Capítulo 14 de la OACI se aplica a los aviones presentados para la certificación después del 31 de diciembre de 2017, y después del 31 de diciembre de 2020 para aviones de menos de 55 t (121 000 lb), 7 EPNdB (acumulativos) más silenciosos que el Capítulo 4. Los estándares de ruido FAA Stage 5 son equivalentes. Los motores con una relación de derivación más alta producen menos ruido. El PW1000G se presenta como un 75% más silencioso que los motores anteriores. Los bordes dentados o 'cheurones' en la parte posterior de la góndola reducen el ruido.

Una aproximación de descenso continuo (CDA) es más silenciosa ya que se produce menos ruido mientras los motores están casi inactivos. CDA puede reducir el ruido en tierra entre ~1 y 5 dB por vuelo.

La contaminación del agua

Los aeropuertos pueden generar una importante contaminación del agua debido a su amplio uso y manejo de combustible para aviones, lubricantes y otros productos químicos. Los derrames de productos químicos pueden mitigarse o prevenirse mediante estructuras de contención de derrames y equipos de limpieza, como camiones aspiradores, bermas portátiles y absorbentes.

Los líquidos descongelantes utilizados en climas fríos pueden contaminar el agua, ya que la mayoría cae al suelo y la escorrentía superficial puede llevarlos a arroyos, ríos o aguas costeras cercanas. Los líquidos descongelantes se basan en etilenglicol o propilenglicol. Los aeropuertos utilizan descongelantes de pavimento en superficies pavimentadas, incluidas pistas y calles de rodaje, que pueden contener acetato de potasio, compuestos de glicol, acetato de sodio, urea u otros productos químicos.

Durante la degradación en las aguas superficiales, el etilenglicol y el propilenglicol ejercen altos niveles de demanda bioquímica de oxígeno, consumiendo el oxígeno que necesita la vida acuática. Las poblaciones microbianas que descomponen el propilenglicol consumen grandes cantidades de oxígeno disuelto (OD) en la columna de agua. Los peces, los macroinvertebrados y otros organismos acuáticos necesitan niveles suficientes de oxígeno disuelto en las aguas superficiales. Las bajas concentraciones de oxígeno reducen el hábitat acuático utilizable porque los organismos mueren si no pueden trasladarse a áreas con niveles suficientes de oxígeno. Las poblaciones que se alimentan en el fondo pueden reducirse o eliminarse con niveles bajos de OD, cambiando el perfil de especie de una comunidad o alterando las interacciones críticas de la red alimentaria.

La contaminación del aire

La aviación es la principal fuente humana de ozono, un peligro para la salud respiratoria, que causa unas 6.800 muertes prematuras al año.

Los motores de las aeronaves emiten partículas ultrafinas (UFP) en y cerca de los aeropuertos, al igual que los equipos de apoyo en tierra. Durante el despegue se midieron de 3 a 50 × 10 partículas por kg de combustible quemado, observándose diferencias significativas según el motor. Otras estimaciones incluyen de 4 a 200 × 10 partículas para 0,1 a 0,7 gramos, o de 14 a 710 × 10 partículas, o de 0,1 a 10 × 10 partículas de carbón negro para 0,046 a 0,941 g.

En los Estados Unidos, 167.000 motores de avión de pistón, que representan las tres cuartas partes de los aviones privados, queman Avgas y liberan plomo en el aire. La Agencia de Protección Ambiental estimó que esto liberó 34,000 toneladas de plomo a la atmósfera entre 1970 y 2007. La Administración Federal de Aviación reconoce que el plomo inhalado o ingerido provoca efectos adversos en el sistema nervioso, los glóbulos rojos y los sistemas cardiovascular e inmunológico. La exposición al plomo en bebés y niños pequeños puede contribuir a problemas de comportamiento y aprendizaje y a un coeficiente intelectual más bajo.

Mitigación

En febrero de 2021, el sector de la aviación de Europa presentó su iniciativa de sostenibilidad Destination 2050 hacia cero emisiones de CO ₂ para 2050:

• mejoras en la tecnología de aeronaves para una reducción de emisiones del 37 %;
• combustibles de aviación sostenibles (SAF) para el 34%;
• medidas económicas para el 8%;
• mejoras en la gestión del tráfico aéreo (ATM) y operaciones en un 6%;

mientras que el tráfico aéreo debería crecer un 1,4% anual entre 2018 y 2050. La iniciativa está liderada por ACI Europe, ASD Europe, A4E, CANSO y ERA.

Reducir los viajes aéreos

La huella ambiental de la aviación se mitigaría mediante la reducción de los viajes aéreos, la optimización de rutas, los límites de emisión, las restricciones de distancias cortas, el aumento de los impuestos y la disminución de los subsidios.Optimización de rutas

Un sistema mejorado de Gestión del Tráfico Aéreo, con más rutas directas que corredores aéreos subóptimos y altitudes de crucero optimizadas, permitiría a las aerolíneas reducir sus emisiones hasta en un 18%. En la Unión Europea, se ha propuesto un Cielo Único Europeo desde 1999 para evitar la superposición de restricciones de espacio aéreo entre los países de la UE y para reducir las emisiones. En 2007, la falta de un Cielo Único Europeo provocó la emisión de 12 millones de toneladas de CO _{2 al año.} A septiembre de 2020, el Cielo Único Europeo aún no se ha logrado por completo, lo que ha costado 6.000 millones de euros en retrasos y provocado 11,6 millones de toneladas de exceso de emisiones de CO ₂.Comercio de emisiones

La OACI ha aprobado el comercio de derechos de emisión para reducir las emisiones de CO ₂ de la aviación; se iban a presentar directrices a la Asamblea de la OACI de 2007. Dentro de la Unión Europea, la Comisión Europea ha incluido la aviación en el Esquema de Comercio de Emisiones de la Unión Europea operado desde 2012, limitando las emisiones de las aerolíneas, brindando incentivos para reducir las emisiones a través de tecnología más eficiente o para comprar créditos de carbono de otras compañías. El Centro de Aviación, Transporte y Medio Ambiente de la Universidad Metropolitana de Manchester estima que la única forma de reducir las emisiones es poner un precio al carbono y utilizar medidas basadas en el mercado como el EU ETS.Prohibición de vuelos de corta distancia

Una prohibición de vuelos de corta distancia es una prohibición impuesta por los gobiernos a las aerolíneas para establecer y mantener una conexión de vuelo a una distancia determinada, o por organizaciones o empresas a sus empleados para viajes de negocios utilizando conexiones de vuelos existentes a una distancia determinada, con el fin de mitigar El impacto ambiental de la aviación. En pleno siglo XXI, varios gobiernos, organismos y empresas han impuesto restricciones e incluso prohibiciones a los vuelos de corta distancia, estimulando o presionando a los viajeros a optar por medios de transporte más respetuosos con el medio ambiente, especialmente los trenes.Conexiones de tren

Las conexiones de tren reducen los vuelos de enlace. En marzo de 2019, Lufthansa ofreció conexiones a través de Frankfurt con Deutsche Bahn (AIRail Service) y Air France ofreció conexiones TGV a través de París. En octubre de 2018, Austrian Airlines y los Ferrocarriles Federales de Austria introdujeron conexiones de tren a través del aeropuerto de Viena. En marzo de 2019, el gabinete holandés estaba trabajando en una conexión a Ámsterdam a través de NS International o Thalys. Para julio de 2020, Lufthansa y Deutsche Bahn ampliaron su oferta a través del aeropuerto de Frankfurt a 17 ciudades importantes.Congresos internacionales

La mayoría de los asistentes a conferencias académicas o profesionales internacionales viajan en avión; los viajes a conferencias a menudo se consideran un beneficio para los empleados, ya que los costos son asumidos por los empleadores. En 2003, la tecnología Access Grid había sido sede de varias conferencias internacionales. El Centro Tyndall ha informado sobre los medios para cambiar las prácticas institucionales y profesionales comunes.Vergüenza de vuelo

En Suecia, el concepto de "vergüenza de vuelo" o "flygskam" se ha citado como una de las causas de la caída de los viajes aéreos. La compañía ferroviaria sueca SJ AB informa que el doble de suecos eligió viajar en tren en lugar de en avión en el verano de 2019 en comparación con el año anterior. El operador de aeropuertos sueco Swedavia reportó un 4% menos de pasajeros en sus 10 aeropuertos en 2019 en comparación con el año anterior: una caída del 9% para los pasajeros nacionales y del 2% para los pasajeros internacionales. El ICCT estima que el 3% de la población mundial toma vuelos regulares.

A principios de 2022, el Banco Europeo de Inversiones publicó los resultados de su Encuesta de Clima 2021-2022, que muestra que el 52 % de los europeos menores de 30 años, el 37 % de las personas entre 30 y 64 años y el 25 % de las personas mayores de 65 años planean viajar en avión para sus vacaciones de verano en 2022; y el 27% de los menores de 30 años, el 17% de las personas de 30 a 64 años y el 12% de las personas mayores de 65 años planean viajar en avión a un destino lejano.Reglamento OACI y CORSIA

En 2016, la Organización de Aviación Civil Internacional se comprometió a mejorar la eficiencia del combustible de aviación en un 2% anual y a estabilizar las emisiones de carbono a partir de 2020. Para lograr estos objetivos, se han planificado múltiples medidas: tecnología de aeronaves más eficiente en combustible; desarrollo y despliegue de combustibles de aviación sostenibles; mejora de la gestión del tráfico aéreo; medidas basadas en el mercado como el comercio de emisiones, gravámenes y compensación de carbono, el Plan de reducción y compensación de carbono para la aviación internacional (CORSIA).

Fue desarrollado por la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) y adoptado en octubre de 2016. Su objetivo es tener un crecimiento neutral en carbono a partir de 2020. CORSIA utiliza instrumentos de política ambiental basados ​​en el mercado para compensar las emisiones de CO ₂: los operadores de aeronaves tienen que comprar carbono créditos del mercado de carbono. A partir de 2021, el esquema es voluntario para todos los países hasta 2027.

Fiscalidad y subvenciones

Las medidas financieras pueden desalentar a los pasajeros de las aerolíneas y promover otros modos de transporte y motivar a las aerolíneas a mejorar la eficiencia del combustible. La fiscalidad de la aviación incluye:

• los impuestos de pasajeros aéreos, pagados por los pasajeros por razones ambientales, pueden ser variables según la distancia e incluir vuelos nacionales;
• los impuestos de salida, pagados por los pasajeros que salen del país, a veces también se aplican fuera de la aviación;
• impuestos sobre el combustible para aviones, pagados por las aerolíneas por el combustible para aviones consumido, como el impuesto sobre el queroseno para la Unión Europea o los impuestos sobre el combustible en los Estados Unidos.

Se puede influir en el comportamiento del consumidor recortando los subsidios para la aviación no sostenible y subsidiando el desarrollo de alternativas sostenibles. Para septiembre-octubre de 2019, un impuesto al carbono en los vuelos sería apoyado por el 72 % de los ciudadanos de la UE, según una encuesta realizada para el Banco Europeo de Inversiones.

La fiscalidad de la aviación podría reflejar todos sus costes externos y podría incluirse en un plan de comercio de derechos de emisión. Las emisiones de la aviación internacional escaparon a la regulación internacional hasta que la conferencia trienal de la OACI en 2016 acordó el esquema de compensación CORSIA. Debido a los impuestos bajos o inexistentes sobre el combustible de aviación, los viajes aéreos tienen una ventaja competitiva sobre otros modos de transporte.

Combustibles alternativos

Un biocombustible de aviación o biocombustible para aviones o biocombustible de aviación (BAF) es un biocombustible que se utiliza para propulsar aeronaves y se dice que es un combustible de aviación sostenible (SAF). La Asociación Internacional de Transporte Aéreo (IATA) lo considera un elemento clave para reducir la huella de carbono dentro del impacto ambiental de la aviación. El biocombustible de aviación podría ayudar a descarbonizar los viajes aéreos de media y larga distancia que generan la mayoría de las emisiones, y podría extender la vida útil de los tipos de aviones más antiguos al reducir su huella de carbono.

Los biocombustibles son combustibles derivados de biomasa, de plantas o residuos; Según el tipo de biomasa que se utilice, podrían reducir las emisiones de CO ₂ entre un 20 % y un 98 % en comparación con el combustible para aviones convencional. El primer vuelo de prueba con biocombustible mezclado fue en 2008, y en 2011 se permitieron los combustibles mezclados con un 50 % de biocombustibles en vuelos comerciales. En 2019, la IATA apuntaba a una penetración del 2% para 2025.

El biocombustible de aviación se puede producir a partir de fuentes vegetales como jatropha, algas, sebos, aceites usados, aceite de palma, babasú y camelina (bio-SPK); a partir de biomasa sólida mediante pirólisis procesada con un proceso Fischer-Tropsch (FT-SPK); con un proceso alcohol-to-jet (ATJ) a partir de la fermentación de residuos; o de biología sintética a través de un reactor solar. Los motores de pistón pequeños se pueden modificar para quemar etanol.

Los biocombustibles sostenibles no compiten con los cultivos alimentarios, las tierras agrícolas de primera calidad, los bosques naturales o el agua dulce. Son una alternativa a los electrocombustibles. El combustible de aviación sostenible está certificado como sostenible por una organización externa.

Hidrógeno y e-combustible

En 2020, Airbus presentó conceptos de aviones propulsados ​​por hidrógeno líquido como aviones de pasajeros de cero emisiones, preparados para 2035. La aviación, al igual que los procesos industriales que no pueden electrificarse, debe utilizar principalmente combustible a base de hidrógeno.

El Instituto de Potsdam para la Investigación del Impacto Climático informó de un coste de mitigación de entre 800 y 1200 € por tonelada de CO ₂ para los combustibles electrónicos basados ​​en hidrógeno. Esos podrían reducirse a 20-270 € por tonelada de CO ₂ en 2050, pero tal vez no lo suficientemente pronto como para reemplazar los combustibles fósiles. Las políticas climáticas podrían correr el riesgo de una disponibilidad incierta del combustible electrónico, y el hidrógeno y los combustibles electrónicos pueden tener prioridad cuando la electrificación directa es inaccesible.

Emisiones distintas del CO ₂

Además del dióxido de carbono, la aviación produce óxidos de nitrógeno (NO_X), partículas, hidrocarburos no quemados (UHC) y estelas. Las rutas de vuelo se pueden optimizar: modelando CO ₂, H₂O y NO_XLos efectos de los vuelos transatlánticos en invierno muestran que el forzamiento climático de los vuelos hacia el oeste se puede reducir hasta en un 60% y ~25% para los vuelos en dirección este que siguen corrientes en chorro, lo que cuesta entre un 10% y un 15% más debido a distancias más largas y altitudes más bajas que consumen más combustible, pero 0.5 El aumento porcentual de los costos puede reducir el forzamiento climático hasta en un 25 %. Una altitud de crucero de 2000 pies (~600 m) más baja que la altitud óptima tiene un forzamiento radiativo un 21 % más bajo, mientras que una altitud de crucero de 2000 pies más alta tiene un forzamiento radiativo un 9 % más alto.Óxidos de nitrógeno (NO_X)A medida que los diseñadores trabajan para reducir el NO_Xemisiones de los motores a reacción, se redujeron en más de un 40 % entre 1997 y 2003. Navegar a una altitud menor de 2000 pies (610 m) podría reducir el NO_X-causó un forzamiento radiativo de 5 mW/m a ~3 mW/m.PartículasLos motores modernos están diseñados para que no se produzca humo en ningún momento del vuelo, mientras que las partículas y el humo eran un problema con los primeros motores a reacción en configuraciones de alta potencia.Hidrocarburos no quemados (UHC)Producidos por combustión incompleta, se producen más hidrocarburos sin quemar con presiones de compresor bajas y/o temperaturas de combustión relativamente bajas. Se han eliminado en los motores a reacción modernos a través de un diseño y una tecnología mejorados, como las partículas.estelasLa formación de estelas se reduciría al reducir la altitud de crucero con tiempos de vuelo ligeramente mayores, pero esto estaría limitado por la capacidad del espacio aéreo, especialmente en Europa y América del Norte, y el mayor consumo de combustible debido a la menor eficiencia en altitudes más bajas, aumentando las emisiones de CO ₂ en 4 % El forzamiento radiativo de la estela podría minimizarse mediante horarios: los vuelos nocturnos causan entre el 60% y el 80% del forzamiento de solo el 25% del tráfico aéreo, mientras que los vuelos de invierno contribuyen con la mitad del forzamiento de solo el 22% del tráfico aéreo. Dado que el 2 % de los vuelos son responsables del 80 % del forzamiento radiativo de la estela, cambiar la altitud de un vuelo en 2000 pies (610 m) para evitar la humedad alta en el 1,7 % de los vuelos reduciría la formación de la estela en un 59 %.

Presupuestos nacionales de carbono

En el Reino Unido, el transporte reemplazó a la generación de energía como la mayor fuente de emisiones. Esto incluye la contribución del 4% de la aviación. Se espera que esto se amplíe hasta 2050 y es posible que sea necesario reducir la demanda de pasajeros. Para el Comité sobre el Cambio Climático (CCC) del Reino Unido, el objetivo del Reino Unido de una reducción del 80 % de 1990 a 2050 aún se podía lograr a partir de 2019, pero el comité sugiere que el Acuerdo de París debería ajustar sus objetivos de emisiones. Su posición es que las emisiones en sectores problemáticos, como la aviación, deben compensarse mediante la eliminación de gases de efecto invernadero, la captura y el almacenamiento de carbono y la reforestación.

En diciembre de 2020, el Comité de Cambio Climático del Reino Unido dijo que: "Las opciones de mitigación consideradas incluyen la gestión de la demanda, mejoras en la eficiencia de las aeronaves (incluido el uso de aeronaves eléctricas híbridas) y el uso de combustibles de aviación sostenibles (biocombustibles, biorresiduos para aviones y combustibles sintéticos para aviones). para desplazar el combustible fósil para aviones". El Reino Unido incluirá la aviación y el transporte marítimo internacionales en sus presupuestos de carbono y espera que otros países también lo hagan.

La compensación del carbón

Una compensación de carbono es un medio de compensar las emisiones de la aviación ahorrando suficiente carbono o reabsorbiendo carbono en las plantas a través de la fotosíntesis (por ejemplo, al plantar árboles a través de la reforestación o forestación) para equilibrar el carbono emitido por una acción en particular.opción del consumidorAlgunas aerolíneas ofrecen compensaciones de carbono a los pasajeros para cubrir las emisiones creadas por su vuelo, invertidas en tecnología verde como la energía renovable y la investigación de tecnología futura. Las aerolíneas que ofrecen compensaciones de carbono incluyen British Airways, Continental Airlines, easyJet; y también Air Canada, Air New Zealand, Delta Air Lines, Emirates Airlines, Gulf Air, Jetstar, Lufthansa, Qantas, United Airlines y Virgin Australia. Los consumidores también pueden comprar compensaciones en el mercado individual. Existen estándares de certificación para estos, incluidos Gold Standard y Green-e.

Compensaciones de aerolíneas

Algunas aerolíneas han sido neutras en carbono como Costa Rican Nature Air, o afirman serlo, como Canadian Harbour Air Seaplanes. La empresa de bajo costo de larga distancia Fly POP tiene como objetivo ser neutral en carbono.

En 2019, Air France anunció que compensaría las emisiones de CO ₂ en sus 450 vuelos domésticos diarios, que transportan 57.000 pasajeros, a partir de enero de 2020, a través de proyectos certificados. La compañía también ofrecerá a sus clientes la opción de compensar voluntariamente todos sus vuelos y tiene como objetivo reducir sus emisiones en un 50% por pax/km para 2030, en comparación con 2005.

A partir de noviembre de 2019, la aerolínea económica del Reino Unido, EasyJet, decidió compensar las emisiones de carbono de todos sus vuelos mediante inversiones en proyectos de reducción de carbono atmosférico. Afirma ser el primer operador importante en ser neutral en carbono, a un costo de £ 25 millones para su año fiscal 2019-20. Sus emisiones _de CO2 fueron de 77 g por pasajero en el año fiscal 2018-19, por debajo de los 78,4 g del año anterior.

A partir de enero de 2020, British Airways comenzó a compensar las emisiones de sus 75 vuelos nacionales diarios mediante inversiones en proyectos de reducción de carbono. La aerolínea busca convertirse en carbono neutral para 2050 con aviones de bajo consumo de combustible, combustibles sostenibles y cambios operativos. Los pasajeros que vuelen al extranjero pueden compensar sus vuelos por £1 a Madrid en clase económica o £15 a Nueva York en clase ejecutiva.

La aerolínea estadounidense de bajo costo JetBlue planeó utilizar compensaciones para sus emisiones de vuelos nacionales a partir de julio de 2020, la primera aerolínea importante de EE. UU. en hacerlo. También planea utilizar combustible de aviación sostenible fabricado a partir de residuos por la refinería finlandesa Neste a partir de mediados de 2020. En agosto de 2020, JetBlue se volvió completamente neutral en carbono para sus vuelos nacionales en los EE. UU., utilizando mejoras de eficiencia y compensaciones de carbono. Delta Air Lines se comprometió a hacer lo mismo dentro de diez años.

Para convertirse en carbono neutral para 2050, United Airlines invierte para construir en los EE. UU. la mayor instalación de captura y almacenamiento de carbono a través de la empresa 1PointFive, propiedad conjunta de Occidental Petroleum y Rusheen Capital Management, con tecnología Carbon Engineering, con el objetivo de compensar casi el 10%.

Aviones eléctricos

Las operaciones de aeronaves eléctricas no producen emisiones y la electricidad puede ser generada por energía renovable. Las baterías de iones de litio, incluido el embalaje y los accesorios, proporcionan una densidad de energía de 160 Wh/kg, mientras que el combustible de aviación proporciona 12 500 Wh/kg. Como las máquinas eléctricas y los convertidores son más eficientes, su potencia disponible en el eje está más cerca de los 145 Wh/kg de batería, mientras que una turbina de gas proporciona 6.545 Wh/kg de combustible: una relación de 45:1. Para Collins Aerospace, esta proporción de 1:50 prohíbe la propulsión eléctrica para aviones de largo alcance. Para noviembre de 2019, el Centro Aeroespacial Alemán estimó que los aviones eléctricos grandes podrían estar disponibles para 2040. Es poco probable que los aviones grandes de larga distancia se vuelvan eléctricos antes de 2070 o dentro del siglo XXI, mientras que los aviones más pequeños pueden electrificarse.En mayo de 2020, el avión eléctrico más grande era un Cessna 208B Caravan modificado.

Para el Comité sobre Cambio Climático (CCC) del Reino Unido, los grandes cambios tecnológicos son inciertos, pero la consultora Roland Berger apunta a 80 nuevos programas de aviones eléctricos en 2016-2018, totalmente eléctricos para los dos tercios más pequeños e híbridos para aviones más grandes, con pronóstico el servicio comercial data de principios de la década de 2030 en rutas de corta distancia como Londres a París, y no se esperan aviones totalmente eléctricos antes de 2045. Berger predice una cuota de CO ₂ para la aviación del 24 % para 2050 si la eficiencia del combustible mejora en un 1 % anual y si no hay aeronaves eléctricas o híbridas, cayendo al 3–6 % si las aeronaves de 10 años se reemplazan por aeronaves eléctricas o híbridas debido a restricciones regulatorias, a partir de 2030, para alcanzar el 70 % de la flota de 2050. Sin embargo, esto reduciría en gran medida el valor de la flota de aeronaves existente. Los límites al suministro de celdas de batería podrían dificultar su adopción en la aviación, ya que compiten con otras industrias como la de los vehículos eléctricos. Las baterías de iones de litio han demostrado ser frágiles y propensas al fuego y su capacidad se deteriora con el tiempo. Sin embargo, se están buscando alternativas, como las baterías de iones de sodio.