SAF: el combustible sostenible para la aviación

En diciembre de 2022, el Departamento de Transporte de Reino Unido lanzó una propuesta a su industria: completar el primer vuelo transatlántico con un avión alimentado al 100% por combustible sostenible de aviación (SAF, por sus siglas en inglés). El premio era un millón de libras en financiación. El resto es historia. Un año más tarde, en noviembre de 2023, un Boeing 787 equipado con motores Trent 1000 de Rolls-Royce echaba a volar desde el aeropuerto londinense de Heathrow y aterrizaba unas horas más tarde en el JFK de Nueva York. En sus tanques de combustible solo había SAF.

El vuelo piloto, que contó también con la participación de Virgin Atlantic, el Imperial College, la Universidad de Sheffield, el Instituto Rocky Mountain, la petrolera BP y la consultora ICF, utilizó únicamente combustible derivado de residuos, en su mayoría, aceites vegetales. Y supuso una reducción neta de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) del 70% comparado con lo que generaría el mismo avión en el mismo vuelo, pero utilizando combustible de jet derivado del petróleo. Más allá del hito, la realidad es que todavía queda mucho camino por recorrer para descarbonizar la aviación. Lo que sí está claro es que los combustibles sostenibles jugarán un papel clave en este proceso.

¿Qué son los combustibles sostenibles de aviación?

El sector de la aviación genera el 2,5 % de todas las emisiones globales de dióxido de carbono (CO2). Según la Agencia Internacional de la Energía, se trata de uno de los sectores en los que la descarbonización va más despacio. De hecho, tras la caída del tráfico aéreo provocada por las restricciones de movilidad durante el primer año de la pandemia del coronavirus, las emisiones han vuelto a aumentar. En 2023 se alcanzaron ya los niveles prepandemia, sumando un total de 950 millones de toneladas de CO2. En 2024, el tráfico aéreo volvió a crecer un 10 % respecto al año anterior, aunque todavía no hay cifras de emisiones definitivas. Para la agencia, es necesario aumentar de forma inmediata el uso de los combustibles sostenibles de bajas emisiones (SAF) para acelerar la reducción de emisiones.

Los combustibles sostenibles de aviación son una alternativa más limpia a los combustibles tradicionales derivados de combustibles fósiles. De acuerdo con el Instituto Rocky Mountain (RMI), sus emisiones de gases de efecto invernadero son hasta un 90% más bajas que las de los derivados del petróleo. Su presencia en el sector de la aviación es todavía reducida. Según la Asociación de Transporte Aéreo Internacional (IATA, por sus siglas en inglés), en 2024 se produjeron 1.300 millones de litros de SAF, el doble que en 2023, pero bastante por debajo del objetivo de la industria: 1.900 millones de litros. El año pasado, el SAF representó el 0,3 % de la producción mundial de combustible para aviones. Para 2050, IATA estima que deberán producirse cerca de 500.000 millones de litros si se quiere alcanzar el objetivo del cero neto.

Tipos de SAF

En la actualidad, la estandarización de los SAF depende de la Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales (ASTM, por sus siglas en inglés), que es la que se encarga de regular los procesos de producción de los combustibles sostenibles que después pueden ser utilizados en aviones. En la última actualización de su norma D7566, reconoce ocho tipos de SAF diferentes. “Las diferencias están en los procesos químicos para producirlos pero todos tienen en común que acaban siendo hidrocarburos del grupo de las parafinas”, explica Magín Lapuerta Amigo, investigador del grupo de combustibles y motores de la Universidad de Castilla-La Mancha. “Todos ellos, además, deben usarse con combustibles de jet tradicionales en mezclas de como máximo el 50%”.

Todos los SAF que están aprobados para su uso en la industria son de base biológica, es decir, son biocombustibles. Sin embargo, existe otro camino para fabricarlos algo más experimental: los combustibles sintéticos a partir de hidrógeno de bajas emisiones (puede ser verde, azul rosa, dorado o turquesa, pero siempre de bajas emisiones) y de carbono capturado. Por ejemplo, la startup estadounidense Twelve ha desarrollado un catalizador a escala industrial capaz de convertir el CO2, el agua y la energía limpia en hidrocarburos. En la actualidad, está construyendo ya su primera planta en Moses Lake (Washington, EE. UU.) para producirlo a gran escala.

“En el caso de los combustibles sintéticos o electrocombustibles, el objetivo es también acabar generando un combustible de tipo parafínico, ya sea a partir de CO2 capturado directamente de la atmósfera o en procesos industriales o a partir de hidrógeno que tiene que ser producido con electricidad 100% renovable”, detalla el experto.

En cuanto a los diferentes tipos de SAF de base biológica, la Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales (ASTM) los clasifica en función de los procesos de fabricación y la materia prima utilizada. Estos son algunos de los más habituales:

• Fischer-Tropsch. Este método convierte casi cualquier material que contenga carbón, el gas natural o la biomasa en gas de síntesis, que posteriormente se convierte en líquido para poder ser utilizado por los aviones.
• Ésteres y ácidos grasos hidroprocesados ​​(HEFA). Este método utiliza aceites vegetales y grasas animales y grasas de desecho en un biocombustible líquido.
• Azúcares fermentados hidroprocesados (HFS-SIP). Este método produce SAF a partir del maíz los azúcares derivados de la biomasa vegetal.

Los retos del combustibles SAF

Para escalar la producción de los combustibles de aviación sostenibles es necesario solventar retos de tipo económico y tecnológico. En el caso de los SAF de base biológica, el gran desafío ha sido durante años conseguir que la fabricación de biocombustibles no compitiese en espacio y recursos con la agricultura para producir alimentos. Es decir, que no se dedicase la tierra de cultivo disponible para fabricar combustibles. Este reto se ha solventado en gran medida gracias a la regulación. Por ejemplo, en la Unión Europea, la normativa más reciente solo permite el desarrollo de SAF a partir de residuos urbanos, agrícolas o forestales.

“Los procesos de fabricación de biocombustibles son conocidos desde hace tiempo y, aunque tienen también sus propios retos técnicos, me parece que existen los mimbres tecnológicos para aumentar su producción”, concluye el experto de la Universidad de Castilla-La Mancha. “En el caso de los sintéticos, los retos tecnológicos son mayores. Por un lado, a la tecnología de captura de carbono le falta todavía mucho camino por recorrer. Por otro lado, la electricidad necesaria para producir el hidrógeno está lejos de poder ser 100% renovable, por lo que es difícil que el combustible resultante pueda hoy, ser calificado de sostenible. Aun así, si se cumplen los objetivos de descarbonización, en pocos años podría lograrse”.