Companhias aéreas prometem combater mudanças climáticas

Várias companhias aéreas grandes se comprometeram a neutralizar, além do carbono, todos os gases de efeito estufa até metade do século para combater as mudanças climáticas. É uma meta ambiciosa que exigirá um aumento enorme em combustíveis de aviação sustentáveis. Mas só isso não será suficiente, mostram nossas pesquisas mais recentes.

A ideia de aviões a jato movidos apenas a combustível feito de óleo de cozinha usado de restaurantes ou talos de milho pode parecer futurista, mas não está tão longe assim.

• Europa quer adotar combustíveis sustentáveis em portos e aeroportos

As companhias aéreas já estão experimentando combustíveis de aviação sustentáveis, incluindo biocombustíveis feitos de resíduos agrícolas, árvores, milho e óleo de cozinha usado. Assim como combustíveis sintéticos feitos com carbono capturado e hidrogênio verde.

A companhia aérea norte-americana United Airlines – que tem usado uma mistura de óleo usado ou gordura residual e combustíveis fósseis em alguns voos de Los Angeles a Amsterdã – anunciou recentemente planos para alimentar 50 mil voos por ano entre seus hubs de Chicago e Denver usando combustíveis de aviação sustentáveis à base de etanol até 2028.

A United Airlines também lançou um fundo de US$ 100 milhões (mais de R$ 527 milhões) em 21 de fevereiro, em parceria com a companhia aérea Air Canada, a multinacional Honeywell, a fornecedora de motores aeronáuticos GE Aerospace e com as empresas Boeing e JPMorgan Chase para investir em startups sustentáveis de combustível de aviação para expandir a indústria.

Em um novo estudo, examinamos diferentes opções para a aviação atingir emissões líquidas zero. Como resultado, observamos que substituir o combustível fóssil para aviação por combustíveis de aviação sustentáveis será crucial. No entanto, a indústria ainda precisará investir na captura e armazenamento direto de carbono no ar para compensar as emissões que não podem ser cortadas. Cada caminho tem compensações e obstáculos importantes.

Um setor da economia difícil de descarbonizar

Antes da pandemia, em 2019, a aviação representava cerca de 3,1% do total das emissões globais de dióxido de carbono provenientes da queima de combustíveis fósseis e o número de milhas percorridas por passageiros a cada ano estava aumentando. Se as emissões da aviação fossem um país, isso o tornaria o sexto maior emissor, logo atrás do Japão.

Além de liberar emissões de carbono, a queima de combustível de aviação produz fuligem e vapor d’água, conhecidos como rastros, que contribuem para o aquecimento. Isso não será evitado com a mudança para combustíveis de aviação sustentáveis.

A aviação também é um dos setores da economia mais difíceis de descarbonizar. Pequenos aviões elétricos e movidos a hidrogênio estão sendo desenvolvidos, mas voos de longo curso com muitos passageiros provavelmente estão a décadas de distância.

Desenvolvemos e analisamos nove cenários abrangendo uma gama de demanda projetada de passageiros e carga, intensidade energética e intensidade de carbono da aviação para explorar como a indústria pode chegar a emissões líquidas zero até 2050.

Descobrimos que até 19,8 exajoules (medida usada para o consumo de energia) de combustíveis de aviação sustentáveis podem ser necessários para que todo o setor alcance emissões líquidas de CO₂ zero. Com outras melhorias de eficiência, isso poderia ser reduzido para apenas 3 exajoules.

Para colocar isso em contexto, 3 exajoules é quase equivalente a todos os biocombustíveis produzidos em 2019 e supera de longe o 0,005 exajoule de combustível de aviação de base biológica produzidos em 2019.

Voar menos e melhorar a eficiência energética dos aviões, como usar pousos “planados” mais eficientes que permitem que as companhias aéreas se aproximem do aeroporto com os motores quase ociosos, pode ajudar a reduzir a quantidade de combustível necessária. Mas mesmo em nossos cenários mais otimistas – no qual a demanda cresce 1% ao ano, em comparação com a média histórica de 4% ao ano, e a eficiência energética melhora 4% ao ano em vez de 1% – a aviação ainda precisaria de cerca de 3 exajoules de energia sustentável combustíveis de aviação.

Por que as compensações de carbono ainda são necessárias

Uma rápida expansão em combustíveis de aviação sustentáveis de biocombustíveis é mais fácil falar do que fazer. Poderia exigir até 1,2 milhão de milhas quadradas (300 milhões de hectares) de terras dedicadas ao cultivo para se transformar em combustível – aproximadamente 19% das terras agrícolas globais hoje.

Outro desafio é o custo. O preço médio global do combustível fóssil para aviação é de cerca de US$ 3 por galão (US$ 0,80 por litro), enquanto o custo para produzir biocombustíveis para aviação costuma ser o dobro. O mais barato, o Hefa, que usa gorduras, óleos e graxas, custa entre US$ 2,95 e US$8,67 por galão (US$ 0,78 a US$ 2,29 por litro), mas depende da disponibilidade de óleo usado.

Os biocombustíveis Fischer-Tropsch, produzidos por uma reação química que converte monóxido de carbono e hidrogênio em hidrocarbonetos líquidos, variam de US$ 3,79 a US$ 8,71 por galão (US$ 1 a US$ 2,30 por litro). E os combustíveis sintéticos custam de US$ 4,92 a US$17,79 por galão (US$1,30 a US$4,70 por litro).

Realisticamente, alcançar emissões líquidas zero provavelmente também dependerá da remoção de dióxido de carbono.

Em um futuro com uso aéreo semelhante ao de hoje, até 3,4 gigatoneladas de dióxido de carbono teriam que ser capturados do ar e armazenados – bombeados para o subsolo, por exemplo – para que a aviação chegasse a zero. Isso pode custar trilhões de dólares.

Para que essas compensações sejam efetivas, a remoção de carbono também teria que seguir um critério de elegibilidade robusto e ser efetivamente permanente. Isso não está acontecendo atualmente em programas de compensação de companhias aéreas: elas estão comprando compensações não permanentes baratas, como aquelas que envolvem projetos de manejo e conservação florestal.

Algumas ressalvas se aplicam às nossas descobertas, o que pode aumentar ainda mais a necessidade de compensações.

Nossa avaliação assume que os combustíveis de aviação sustentáveis são emissões líquidas de carbono zero. No entanto, as matérias-primas para esses combustíveis atualmente têm emissões de ciclo de vida, inclusive de fertilizantes, agricultura e transporte. Atualmente, a organização American Society for Testing Materials também tem um limite máximo de mistura: até 50% de combustíveis sustentáveis podem ser misturados a combustível convencional para aviação nos Estados Unidos, embora as companhias aéreas estejam testando 100% de misturas na Europa.

Como cumprir as metas climáticas

Para cumprir as metas climáticas que o mundo estabeleceu, as emissões em todos os setores devem diminuir – incluindo a aviação.

Embora as reduções na demanda ajudem a reduzir a dependência de combustíveis de aviação sustentáveis, é mais provável que mais pessoas voem no futuro, à medida que mais pessoas se tornam mais ricas. As melhorias de eficiência ajudarão a diminuir a quantidade de energia necessária para alimentar a aviação, mas não a eliminarão.

Aumentar a produção de combustível de aviação sustentável pode diminuir seus custos. Cotas, como as introduzidas no plano Fit for 55 da União Europeia, subsídios e créditos fiscais, como os da Lei de Redução da Inflação dos EUA, assinada em 2022, e um imposto sobre o carbono ou outro preço sobre o carbono, podem ajudar a alcançar isso.

Além disso, dado o papel que a captura de carbono da atmosfera desempenhará na obtenção de emissões líquidas zero, um sistema de contabilidade mais robusto é necessário internacionalmente para garantir que as compensações compensem os impactos não-CO₂ da aviação. Se esses obstáculos forem superados, o setor de aviação poderá atingir emissões líquidas zero até 2050.

Candelaria Bergero – Doutoranda em Ciência do Sistema Terrestre da Universidade da Califórnia, Irvine.

Steve Davis – Professor de Ciência do Sistema Terrestre da Universidade da Califórnia, Irvine.

Este texto foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original em inglês.