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Voo livre de emissões - Uma olhada nas tecnologias do futuro

O combustível de aviação sustentável (SAF) é atualmente a melhor esperança da indústria para alcançar uma redução significativa nas emissões de CO2 e outros gases de efeito estufa. Agora todos podem fazer parte dessa tecnologia promissora por meio do Book & Claim.

O recurso “Do laboratório do futuro” apresenta descobertas da divisão de Pesquisa e Desenvolvimento Corporativo, que trabalha em estreita colaboração com vários departamentos e filiais, bem como o DACHSER Enterprise Lab no Fraunhofer IML e outros parceiros de pesquisa e tecnologia
O recurso “Do laboratório do futuro” apresenta descobertas da divisão de Pesquisa e Desenvolvimento Corporativo, que trabalha em estreita colaboração com vários departamentos e filiais, bem como o DACHSER Enterprise Lab no Fraunhofer IML e outros parceiros de pesquisa e tecnologia

Combustível de aviação sustentável (SAF) é um termo geral para querosene de aviação favorável ao clima, que geralmente pode ser usado para alimentar as aeronaves atuais sem comprometer o desempenho. O uso do SAF tem o potencial de reduzir as emissões operacionais líquidas de gases de efeito estufa (GEE) de uma aeronave a praticamente zero. Juntamente com as medidas de eficiência, isso torna o SAF uma das principais tecnologias da indústria da aviação para atingir a meta de zero emissões líquidas de voos de longa distância. Embora esse prêmio ainda esteja longe, o SAF já está sendo usado em algumas rotas – e o calor está aumentando para impulsionar as atividades de pesquisa e desenvolvimento nessa área.

O que torna o SAF fundamentalmente amigo do clima é o fato de que o processo de produção do combustível pode ser compensado pelas inevitáveis emissões de GEE de sua combustão em motores a jato. O SAF é fabricado com insumos sintéticos ou à base de plantas que removeram o dióxido de carbono da atmosfera por meio de processos artificiais ou biológicos. A quantidade de CO2 já removida dessa forma constitui a redução de GEE em comparação com o uso de querosene fóssil convencional. Isso estabelece o que é conhecido como ciclo fechado de carbono.

A economia atual e futura de CO2 depende de uma série de aspectos tecnológicos. Por razões técnicas, a maioria dos SAFs atualmente aprovados para a maioria das aeronaves pode representar não mais do que 50% em uma mistura com querosene convencional. Isso reduz pela metade o potencial de economia de GEE de uma aeronave. Projetos de pesquisa e testes estão em andamento para criar melhores proporções de mistura para permitir maiores proporções de SAF nos próximos anos.

Combustível de resíduos

Atualmente, os SAFs mais utilizados são baseados em óleos vegetais, resíduos e lipídios e são convertidos em hidrocarbonetos por meio de uma reação catalítica com adição de hidrogênio. Em termos de fabricação e ingredientes básicos, esses ésteres e ácidos graxos hidroprocessados (HEFA) são semelhantes aos óleos vegetais hidrogenados (HVO), que podem ser usados como biodiesel em caminhões e locomotivas. O que é relevante do ponto de vista da sustentabilidade é seguir o mais próximo possível as especificações para biocombustíveis avançados, conforme estabelecido na Diretiva de Energia Renovável da União Europeia (RED II). Isso significa substituir óleos de culturas alimentares principalmente por óleos vegetais residuais, bem como resíduos animais e vegetais. Os principais fabricantes de SAF da Europa, como Neste, enfatizam que apenas esse tipo de biomassa deve ser usado. Como as emissões residuais de GEE são um subproduto inevitável da produção de biomassa, o HEFA SAF tem o potencial de reduzir as emissões de GEE entre 50 e 80 por cento em comparação com o querosene convencional, desde que seja permitido o uso de 100 por cento do SAF. Sem considerar os subsídios do governo, o custo de cada tonelada métrica de equivalente de dióxido de carbono (CO2e) evitada com o uso desse querosene SAF ficaria entre 800 e 1.000 euros.

É provável que o futuro veja um aumento no uso de processos avançados, como biomassa em líquido (BtL) para transformar biomassa em SAF. Aqui, o potencial de economia de GEE está entre 60 e 90 por cento.

É provável que o futuro veja um aumento no uso de processos avançados, como biomassa em líquido (BtL) para transformar biomassa em SAF. Em particular, isso veria vários resíduos das indústrias madeireira e florestal usados para produzir querosene de aviação. Aqui, o potencial de economia de GEE está entre 60 e 90 por cento. Como esses processos ainda são cerca de 25% mais caros que o HEFA, seu uso é raro. Mas dada a quantidade de SAF que será necessária no futuro, este método de produção é creditado com um potencial considerável.

Combustíveis sustentáveis reduzem as emissões de CO2 das aeronaves
Combustíveis sustentáveis reduzem as emissões de CO2 das aeronaves

Requerimentos legais

Além da biomassa, também há planos de usar eletricidade de fontes renováveis para produzir SAF. Power to Liquid (PtL) é um processo que usa eletrólise para converter eletricidade em hidrogênio, que é então misturado com CO2 para produzir cadeias de hidrocarbonetos com as propriedades do querosene. O CO2 é proveniente de biomassa ou retirado diretamente da atmosfera usando meios técnicos. A tecnologia PtL leva a uma redução de GEE de quase 100% durante o voo. O PtL SAF é atualmente muito mais caro que o HEFA SAF e é produzido apenas em algumas fábricas de pequena escala.

A legislação da UE prevê um aumento incremental nos próximos anos na proporção de SAFs usados quando as aeronaves reabastecem nos aeroportos europeus. Isso aumentará a proporção dos atuais menos de 1% para 2% até 2025, seguido por uma série de aumentos para cerca de 63% até 2050. Isso é estipulado no projeto de regulamento ReFuelEU Aviation. A proporção de PtL na porção SAF de aditivos deve atingir cerca de 0,7 por cento até 2030, cerca de 8 por cento até 2040 e 28 por cento até 2050. Em outras palavras, como pode ser visto nas especificações-alvo da UE, SAF não compensará uma proporção significativa do combustível utilizado na aviação europeia até 2040. O plano é utilizar abordagens baseadas na biomassa (BtL) a par das baseadas na eletricidade (PtL).

Várias companhias aéreas e despachantes de carga já oferecem às empresas e particulares que desejam participar do aumento da proporção de SAF usado na aviação a opção de reservar voos com motores SAF por um custo extra. Por razões econômicas e organizacionais, o SAF nem sempre é usado na aeronave específica em que a carga ou o passageiro voa. Em vez disso, a compra de certificados SAF obriga a companhia aérea ou o aeroporto a usar o SAF em seu sistema de reabastecimento. Um procedimento de verificação reconhecido está em vigor para garantir que o efeito de economia de GEE realmente ocorra e seja creditado a apenas uma companhia aérea e um cliente. Esta abordagem Book & Claim permite que qualquer pessoa faça uma contribuição valiosa para a mudança tecnológica e a ação climática na aviação. Em termos de princípio básico, essa abordagem, também conhecida como “insetting”, é comparável ao mercado de eletricidade renovável e ao comércio de provas de origem. A DACHSER também adotará a abordagem Book & Claim quando lançar seus primeiros projetos SAF junto com os clientes em 2023.

Andre Kranke, Head of Corporate Research & Development

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