La Aeronáutica y el cambio climático
Reconocer lo que hay y allanar el camino para lo que viene
Valeria A. Lombardo
Aunque la aviación contribuye con un porcentaje bajo a la generación antropogénica de gases de efecto invernadero que impactan en el cambio climático, lo hace con alta intensidad y esto repercute directamente en el posicionamiento de la actividad frente a una sociedad cada vez más consiente y sensible con el tema ambiental. Como consecuencia, la aviación se pronuncio relativamente temprano, comprometiéndose a reducir su contribución al cambio climático, con tres objetivos generales:
1. Mayor eficiencia (hacer lo mismo emitiendo menos o emitir lo mismo haciendo más),
2. Crecimiento neutro en carbono (no sumar emisiones al crecer),
3. Reducción neta (emitir menos en las actividades desarrolladas).
El impacto ambiental de la aviación no es nuevo para quienes se desenvuelven en esta industria ya que, desde hace más de 50 años se trabaja con el objetivo de reducir los ruidos y no dañar la calidad del aire. Si bien el sector ha ponderado en mayor medida la seguridad operacional antes que otras cuestiones, entre ella la ambiental, se han evidenciado resultados muy interesantes en cuanto a mejoras en la eficiencia, las que impactan en reducción de emisiones de GEI.
El enfoque tradicional ha tenido un fuerte respaldo técnico hasta poco menos de diez años a esta parte, cuando se planteó la posibilidad de trabajar con un esquema de medidas basadas en el mercado como marco general para lograr los objetivos de reducción de impacto ambiental en el rubro.
Este esquema presenta desafíos no sólo en cuanto al balance de situaciones y realidades diversas en los diferentes actores, sino también en cuanto a la necesidad de trabajar en forma multidisciplinaria y con visión sistémica, más allá de las cuestiones técnicas y de la seguridad operacional.
El marco de CORSIA contribuye a cumplir con los objetivos generales en el corto y mediano plazo, y por tal razón se debe continuar trabajando a fin asegurar una correcta implementación y ajustar rápida y efectivamente los desvíos que seguramente se darán.
Pero es necesario anticiparse a un marco de medidas y regulaciones que permitan a este sector avanzar sobre las reducciones netas de emisiones, que sólo se lograran de manera sostenible en función de cambios profundos en la forma en la que se desarrolle la actividad.
Cambio Climático: la magnitud del problema [arriba]
Es conocido el hecho de que cualquier actividad humana tiene un impacto en el entorno en particular, y en el medio ambiente en general. Diferentes personas e instituciones lo reconocieron de distintas maneras, y tomaban medidas diversas. Pero es relativamente reciente el reconocimiento del impacto antropogénico en el clima con un alcance global.
En 1988 las Naciones Unidas crearon el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC), a fin de estudiar -con rigor científico y de manera organizada-, la evolución de los principales parámetros que impactan en el cambio climático, fundamentalmente en el aumento de la temperatura media, y analizar cuáles deberían ser las medidas a tomar para reducir sus causas y mitigar sus efectos, en el entendimiento de que su incidencia podría ser irreversible, y acarrear consecuencias catastróficas.
Lamentablemente, incluso bien entrado el siglo XXI, todavía existían dudas sobre la posibilidad de que los efectos observados pudieran ser variaciones de clima de origen natural, e incluso ahora, cuando ya casi nadie se atreve a dudar sobre el impacto del ser humano en el clima, se evidencian posiciones encontradas y discusiones de poder que continúan atentando contra la necesidad de encarar la cuestión ambiental como el gran desafío de la humanidad en el presente siglo.
Desde 1997, en la Conferencia de las Partes (COP-3) en Kioto, se comenzaron a establecer compromisos de reducción de emisiones de Gases de Efecto Invernadero[1] (GEI), aunque limitado a un grupo de países, y sin incluir a la actividad, quedando como responsabilidad de la OACI y los estados miembros la definición de los compromisos relativos a la actividad.
El nivel de detalle y especificidad de los compromisos fue en aumento desde entonces, hasta el COP-21 de París en 2015, oportunidad en que se acordó establecer en 2°C al límite de aumento de la temperatura media hasta 2100, comparado con los niveles anteriores a la era industrial.
La Figura 1 muestra el incremento en la temperatura media de la superficie de la Tierra desde el 1900, junto con proyecciones de escenarios que representan casos de bajas emisiones (en azul en la figura) hasta otro de altas emisiones que resulta de continuar con el modelo actual (en rojo). Esto implica emitir un adicional total de no más de 1.500 Gton[2] de CO2 (o menos de 600 si pretendemos llegar a la meta de 1,5°C).
Es importante destacar que, desde 2015 hasta 2020 se emitieron más de 163 Gton de CO2, lo que implica, en promedio, aproximadamente un 60% más que en 1990, y un 2% más que el período de 5 años anteriores, aún teniendo en cuenta el efecto considerable de la pandemia de COVID-19 en 2020, que consiguió la disminución de emisiones casi en un 6% menos que el año anterior.
La cantidad de GEI emitida (de la que el CO2 es el componente principal[3]) impacta en la concentración de estos gases en la atmósfera, que puede absorber hasta ciertos límites, para luego incrementar su concentración cada vez que aumenta la cantidad de GEI que recibe la atmósfera. Esta concentración (medida en partes por millón o ppm), tiene un umbral de 400 ppm, por encima del cual se considera que los efectos sobre el clima son irreversibles. Estos niveles de concentración ya han sido superados.
Con respecto a la aviación, existen estudios que estiman que esta actividad ha contribuido con casi 33 Gton de CO2 desde 1940 hasta 2018, de los que más de la mitad se produjo en los últimos 20 años.
Tomando sólo la contribución de CO2, la aviación aporta aproximadamente el 1,5% del total, pero cuando se toma en cuenta el resto de los impactos, esta ratio asciende a 3,5%.
Si bien la contribución absoluta en el total es baja, la intensidad relativa es alta por la energía necesaria para vencer a la gravedad, como lo muestra la Figura 2.
Justamente la intensidad relativa del transporte en general, y de la aviación en particular, en las emisiones de GEI, se evidenció durante la peor parte de la pandemia de COVD-19 a raíz de las restricciones que repercutieron con particular fuerza en esta actividad. El 50% de las reducciones en emisiones de CO2 por el uso de combustibles fósiles durante el año 2020, se relacionó con el transporte, aportando la aviación un cuantioso impacto.
El intento de reducir las emisiones de GEI, provoca la evaluación de la posibilidad de reemplazar al avión por ferrocarriles (eléctricos) en algunos tramos de corta y media distancia donde existe la alternativa.
La aviación: su impacto [arriba]
El primer tipo de impacto que se identificó y sobre el que se trabajó fue el de ruidos y más tarde, el de calidad del aire local (LAQ). Aunque la contribución de las emisiones en el cambio climático es bastante más compleja.
Las aeronaves emiten gases y partículas en la alta tropósfera y baja estratósfera, siendo las principales emisiones el dióxido de carbono (CO2, aproximadamente el 70% de las emisiones) y el agua (H2O, aproximadamente el 30% de las emisiones), contribuyendo, también, con óxidos de nitrógeno (NO y NO2, generalizados como NOx), óxidos de azufre (SOx), monóxido de carbono (CO) e hidrocarburos no completamente oxidados, hollín y otro material particulado (contribuyendo a menos del 1% de las emisiones).
Se estima que, aproximadamente, el 10% de las emanaciones totales de las aeronaves ocurren cerca de la superficie de la Tierra, dándose aproximadamente el 90% por encima de los 3.000 pies (con excepción de CO y otros hidrocarburos no completamente oxidados, que ocurren más a menor altitud, en función de la combustión incompleta de motores y turbinas operando por debajo de su punto de mejor eficiencia).
Las emisiones de las aeronaves en la atmósfera modifican las propiedades químicas de ésta, afectando tanto en cambio climático como en la calidad del aire, además de iniciar la formación de estelas de condensación (“contrails”) y siembra de nubes cirrus. Esto afecta a las propiedades de la atmósfera relacionadas con la radiación[4] (que, a su vez, tiene efectos sobre la modificación de temperaturas medias en las diferentes capas de la atmósfera y en la superficie del planeta, resultando en cambio climático), y modificación de la capa de ozono (que origina cambios en la radiación ultravioleta que llega a la superficie de la Tierra).
La Figura 3 a continuación esquematiza las emisiones de la aviación y su impacto sobre el clima.
Teniendo en cuenta que el CO2 es el principal elemento emitido por la actividad aeronáutica que incide en el cambio climático, y se encuentra relacionado con la quema de combustible -común a otros medios de transporte-, resulta útil para comparar el impacto relativo de la primera frente a los otros[5]. Por un lado, la contribución neta de la aviación al cambio climático es 2 a 3,5% (es menos del 15% de las emisiones totales del sector de transporte). Pero por el otro lado, la contribución específica es relativamente alta cuando se la compara con otras actividades humanas. Sumado a lo anterior el hecho de que la actividad aeronáutica evidencia un crecimiento notable[6], es necesario analizar cuánto mayor será su contribución al cambio climático, a medida que otros sectores avancen en acciones de mejora[7].
En este sentido, es posible notar que la aviación ha mejorado sensiblemente en eficiencia[8], hasta el nivel de 3 litros de combustible por cada 100 personas por kilometro. Esto tiene sentido no sólo desde el punto de vista de buscar un mejor desempeño ambiental, sino también desde el negocio, ya que, en función de incrementos de costos de distinto comportamiento y desarrollos tecnológicos, el combustible pasó de contribuir al 13% del costo total operativo de las aerolíneas en 2001, a casi un 25% en 2019[9].
¿Cómo se trabaja para disminuir el impacto? [arriba]
A comienzos de la década de 1960 se creó en OACI un Comité sobre Ruido (CAN), y en 1977 se formó el Comité sobre las Emisiones de los Motores de las Aeronaves (CAEE), los cuales se fusionan en 1983 para formar el Comité sobre Protección del Medio Ambiente y la Aviación (CAEP), que se enfocó en cuestiones más técnicas.
Adicionalmente, en abril de 1971 se publicó el Anexo 16 del Convenio de Chicago, que fue ampliado en 1981 y denominándose “Protección del Medio Ambiente”, con dos áreas principales: ruido y emisiones de gases contaminantes.
Desde 2009 se reúne el Grupo sobre la Aviación Internacional y el Cambio Climático (GIACC), que coordina con CAEP iniciativas y medidas de OACI relativas a medio ambiente.
El CAEP orienta a OACI en la formulación de políticas, estándares y prácticas (SARPs) relacionadas con ruido y emisiones de la actividad aeronáutica, y más recientemente, con su impacto ambiental.
El CAEP cuenta con 30 miembros, 7 estados observadores y 15 organizaciones observadoras (en febrero de 2021), así como coordinación con organismos de Naciones Unidas y organizaciones regionales. El mismo organiza sus actividades en cuatro Grupos de Trabajo, a saber: ruidos y cuestiones técnicas de las aeronaves, aeropuertos y sus operaciones, cuestiones técnicas relacionadas con emisiones, y CORSIA. Además, se suma un grupo especial sobre combustibles y otras líneas de trabajo entre las que se destacan Modelización y Base de datos, y Cálculo de Huella de Carbono.
Entre sus aportes, el CAEP ha generado un estándar para emisión y reducción de NOx en 1998, estándares para ruido y un Manual para Calidad del Aire en Aeropuertos. Más recientemente, ha generado estándares para CO2 en aeronaves cada vez más específicos, así como Manuales Técnicos Ambientales (ETM).
OACI reconoce la necesidad de la contribución de nuestro sector en la lucha contra el cambio climático dentro de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), y destaca que contribuye en catorce de los diecisiete objetivos, incluyendo el número trece: “adoptar medidas urgentes para combatir el Cambio Climático y sus efectos”.
Adicionalmente, desde 2010 OACI pide a los Estados miembros que generen, compartan y se comprometan, de manera voluntaria, con Planes de Acción que establezcan estrategias de largo plazo y acciones que influyan en la contribución de la actividad al cambio climático A la fecha de este trabajo, 120 de los 193 Estados miembros han enviado sus programas. Se resumen en el punto siguiente los elementos de algunos de estos.
En 2012 IATA indicó que la industria global del transporte aéreo se había comprometido con tres objetivos concretos para reducir su parte del 2% de las emisiones de carbono:
1) Mejorar la eficiencia del consumo de combustible un 1,5% anual hasta 2020.
2) Estabilizar las emisiones de CO2 con un crecimiento neutro a partir de 2020 (“carbon-neutral-growth“).
3) Reducción neta de emisiones para 2050 a la mitad de las producidas en 2005.
Para lograr estos ambiciosos objetivos, la industria se ha sumado a una estrategia basada en cuatro pilares: inversión en nueva tecnología, infraestructuras más eficientes, operaciones más efectivas y medidas económicas de mercado positivas.
Medidas de Compensación:
La OACI se ha enfocado de manera más inmediata en las medidas de compensación (medidas económicas y de mercado), dejando las otras medidas, como el uso de biocombustibles y el desarrollo de nuevas tecnologías, en manos privadas o de cooperaciones público – privadas.
Las medidas de mercado se basan en el pago de tasas en función de la cantidad de emisiones de CO2 que se generen por la actividad, con precios de referencia y mecanismos de negociación (“trading“) que le dan al sistema una dinámica de mercado orientada a “castigar“ económicamente a los que más emiten CO2, y “premiar“ a los que lo hacen menos, con el objetivo de fomentar la reducción de emisiones en función de la incidencia en el negocio.
En 1998 (en el marco del COP – Buenos Aires) se acordaron detalles para la implementación de diversos tipos de mecanismos de mercado, que podían ser aplicables a la aviación internacional. Cabe destacar el Sistema de Comercio de Emisiones de la Unión Europea (ETS), régimen multilateral de comercio en el que cada Estado Miembro tiene una cantidad de “derechos” o permisos de emisión para un periodo particular, y para cumplir con esto puede reducir sus emisiones o comprar derechos a otros a efectos de cumplir tal objetivo.
Este tipo de medidas resultan positivas porque afectan el elemento de mayor ascendencia en la toma de decisiones de las empresas: el rendimiento económico y financiero. Sin embargo, no implican necesariamente que las organizaciones entiendan a la cuestión ambiental como un elemento medular en su forma de hacer negocios (es más, puede ser percibido como un escollo que deben resolver ya que opera en detrimento del resultado económico financiero, especialmente en el corto plazo). Tampoco se constituyen como determinantes para afectar sensiblemente en el resultado final de las empresas, aún con cotizaciones altas de las emisiones (por ejemplo, cuando se compara la “penalidad” por emisiones contra el volumen de lo que muchas líneas aéreas reciben en subsidios estatales).
Medidas Operacionales:
Existen otras medidas de carácter operacional, cuya implementación puede ser más o menos rápida, que influyen sobre la eficiencia y por ende sobre el consumo de combustible y la consecuente cantidad de emisión de GEI. Un ejemplo de esto es la Aproximación en Descenso Continuo (CDA), donde se aprovecha el planeo de la aeronave en un gradiente continuo de altura, en lugar de modificaciones de estado típicamente escalonadas, que impacta en un menor consumo de combustible en fase importante del vuelo. Otro, más general, es la mejor coordinación operativa en el espacio aéreo mediante optimizaciones de la Gestión del Tráfico Aéreo (ATM). Corresponde tener en cuenta que la aplicación de este tipo de medidas debe revisarse con los principios de la seguridad operacional.
Biocombustibles:
El uso de biocombustibles mejora el desempeño ambiental de la aviación respecto de los combustibles fósiles, porque los últimos queman carbono generado y almacenados en la tierra durante millones de años, mientras que con los primeros se quema carbono generado en ciclos mucho más cercanos (esto sería equivalente a gastar en función de un ingreso en lugar de gastar “quemando ahorros”)[10].
Recientemente fue noticia el éxito de un vuelo de carga que sólo utilizó un tipo de biocombustible (Sustainable Aviation Fuel o SAF, producido en base de utilización de residuos de biomasa)[11]. Más allá de que este tipo de combustible resulta más oneroso que el basado en hidrocarburos, su valor en cuanto a haber demostrado la posibilidad de un vuelo completamente neutro en carbono es muy importante.
Sin embargo es preciso tener en cuenta que hay otros impactos relacionados con la producción y el uso de biocombustibles que también tienen efecto negativo sobre el medio ambiente, como ser la competencia por los recursos con la producción de alimentos (tierra y agua principalmente), la degradación de suelos y pérdida de biodiversidad en las zonas de cultivo, y el impacto ambiental (consumo de agua, energía y emisiones) de las actividades de cosecha, transporte, producción y distribución de los biocombustibles.
Fundamentalmente, no mejora respecto de la baja eficiencia en el uso de combustible como fuente de energía para impulsar las aeronaves. De esta manera, los biocombustibles podrían verse como una interesante alternativa de transición, así como es reconocido el gas natural como fuente de energía de transición en el camino a la descarbonización de la generación de energía eléctrica.
La Transport Commissioner de EU, Adina Vălean, se encuentra avocada a generar regulaciones que incentiven a compañías petroleras a mezclar combustibles más “verdes” en el utilizado para aeronaves y operadores marítimos. Esto podría ayudar a acelerar el desarrollo de combustibles alternativos como los basados en hidrógeno (e-kerosene).
Nuevas tecnologías:
En lo referente a nuevas tecnologías, la diversidad y dinámica en el desarrollo de las mismas en los últimos años ha sido notable. Cabe destacar algunos ejemplos en diferentes áreas, como el propulsor de turbo-ventilador engranado (GTF) que permite mejorar la eficiencia de las etapas del turbo-ventilador al poder operar a velocidades diferentes, uso de nuevos materiales más livianos y de mejores propiedades (incluyendo la posibilidad de materiales foto-voltaicos que, además, contribuyan con el aporte de energía), el desarrollo de sistemas de propulsión híbridos o incluso eléctricos (cuya participación seguramente se acelerará en la medida en que las baterías mejoren su energía específica[12]), y los sistemas de propulsión a hidrógeno, cuya combustión produce vapor de agua, aunque hay que resolver elementos relacionados con la seguridad, es aún costoso e implica inversiones en logística y distribución.
Las nuevas tecnologías no sólo avanzan sobre las aeronaves, sino también en tierra: mejoras en infraestructura de aeropuertos para reducir el consumo de energía desde fuentes no renovables en iluminación y climatización, introducción de unidades impulsadas con electricidad e hidrógeno, medidas para reducir consumos de agua, e incluso vegetación para amortiguar el ruido.
Planes de acción de los países [arriba]
En Octubre de 2010, la 37va Asamblea de OACI adoptó una resolución sobre cambio climático con el compromiso de reducir los GEI de la aeronáutica, que incluía el requerimiento voluntario a los Estados miembros de preparar y presentar planes de acción en este sentido.
En Europa, la Conferencia de Aviación Civil Europea (ECAC), ha expresado su visión de que la cuestión ambiental representa una potencial restricción importante sobre el desarrollo de la aviación civil internacional, y se alinea a las iniciativas de OACI en cuanto a normativas relacionadas con la reducción del impacto ambiental de la aviación.
Este organismo considera que el enfoque en cuanto a lograr una actividad aeronáutica de menor impacto ambiental debe incluir:
i) reducción de las fuentes de emisiones,
ii) investigación y desarrollo en tecnologías (incluyendo asociaciones público – privadas),
iii) investigación y desarrollo en combustibles de bajo impacto ambiental,
iv) mejora en la gestión de tráfico aéreo,
v) medidas de mercado como esquemas de compensación de unidades de carbono, para lograr resultados más inmediatos (hasta que las líneas de trabajo anteriores logren madurez).
Europa ostenta una posición de liderazgo en el reconocimiento, monitoreo y desarrollo de tecnologías e innovación en cuanto a la reducción (o mitigación) del impacto ambiental de la actividad aeronáutica. El foco inicial consistió en el ruido generado por las aeronaves, derivando luego en la calidad del aire y, más recientemente, sobre las emisiones de la actividad y su contribución al cambio climático, con foco particular en la generación de CO2 causado por la quema de combustibles fósiles. Esto va de la mano con las necesidades cada vez mayores de optimizar la seguridad aeronáutica (recientemente, la salud en función del impacto de la pandemia de COVID-19), reducción de costos operativos y mejorar la eficiencia operacional.
El sector aeronáutico en Europa ha sido beneficiado, en el sentido antes mencionado, con iniciativas relacionadas con el Cielo Único Europeo (Single European Sky ATM Research Initiative - SESAR) mediante el cual se busca una optima coordinación de vuelos para mejorar la eficiencia, minimizando consecuencias.
Alemania:
El Plan de Acción de Alemania plantea trabajos sobre cinco áreas:
1) Tecnología: estructuración de diversas herramientas para el financiamiento de tecnologías que busquen mejorar la eficiencia energética y la compatibilidad ambiental de la aviación. Un elemento interesante es que destacan el trabajo de PyMEs y asociaciones público-privadas, entendiendo la dinámica que tienen este tipo de organizaciones en cuestiones de innovación relacionadas con el impacto ambiental, y la dinámica asociada, más alineada en el “sentido de urgencia“ que enviste la cuestión de cambio climático.
2) Combustibles: además de tareas y regulaciones relacionadas con biocombustibles en la aviación, en dicho país se trabaja sobre combustibles neutros en CO2, incluyendo los combustibles Power-to-liquid[13], que han recuperado su vigencia en función de resultados de investigaciones recientes.
3) ATM: el programa de Cielo Único Europeo (SES) implica transformar la gestión de tráfico aéreo de Europa. Se estima que su influencia sobre los costos operativos será el de reducirlos a la mitad, incrementando notablemente la seguridad operacional. A su vez proyecta una disminución del 10% sobre el impacto ambiental generado por la aviación en la región, como se resume en el esquema de la figura 4.
4) Medidas económicas y de mercado: los 31 Estados asociados a la Unión Europea ya implementaron un Sistema de negociación de emisiones (EU Emissions Trading System -ETS) que incluye al sector de la aviación, con aproximadamente 500 operadores de aeronaves, siendo así el primer y más grande sistema internacional de limitación de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). Esto se encuentra alineado con el Esquema de compensación y reducción de carbono de la aviación internacional (CORSIA).
5) Análisis de escenarios de tráfico y emisiones de CO2: en función de información de tráfico, consumos y emisiones de CO2 de la aviación, se han podido proyectar escenarios con diversos supuestos, que ayudan a estimar las consecuencias esperadas de diversas medidas, como puede observarse en la figura 5.
Como resultado general, desde 1990 las aerolíneas alemanas han reducido el consumo específico de combustible por pasajero-kilómetro en 42%, en función de la introducción de aeronaves más modernas y eficientes, y mejoras en los factores de carga.
Otra línea de trabajo detallada en el su Plan consiste en la determinación de la Huella de Carbono de la aviación. Los estudios de emisiones de CO2 en aeropuertos alemanes se dividen en tres alcances o categorías, en línea con el Protocolo de Gases de Efecto Invernadero. Esto se resumen en la figura 6.
Entre 2010 y 2017, los aeropuertos alemanes han logrado reducir las emisiones específicas de CO2 en 32%, a 1,92 kg de CO2 por unidad transportada para los alcances 1 y 2, en función de optimización de operaciones en tierra e introducción de tecnologías innovadoras en cuanto a la operación de edificios e instalaciones (por ejemplo, controles de climatización modernos y utilización de vehículos con propulsión alternativa).
Italia:
El Plan de Acción de Italia comparte en buena parte lo indicado por el Plan de Acción de Alemania, ya que una sección de los Planes de Acción es común a todos aquellos presentados por estados europeos coordinados por la ECAC. Considera entonces medidas en cuanto a tecnología, combustibles alternativos, mejoras en tráfico aéreo[14], medidas económicas y de mercado y análisis de escenarios. Este último está muy desarrollado y completo en el Plan de Acción italiano.
En cuanto a tecnologías, Italia destaca la Iniciativa Conjunta de Tecnología Europea (JTI) que trabaja con un Programa Marco (FT7, ya que se trata de la 7ma versión) público – privado (Clean Sky, actualmente en su versión 2 que se extiende desde 2014 a 2024) enfocado en el desarrollo de tecnologías que minimicen emisiones de aeronaves (el objetivo es 20 a 40% de CO2, 60% de NOx y ruido en hasta 10 dB comparados con el año 2000). También destaca que Clean Sky ha conseguido hasta 2018 un 32% de reducción en emisiones de CO2 respecto del año 2000. El Plan Italiano informa también sobre los avances de empresas italianas en cuanto a tecnologías, como Alenia Airmacchi, Agusta Westland (Leonardo), SalexES, Piaggio y centros de investigación como CIRA y CNR, junto con varias universidades.
En lo relativo a combustibles alternativos, destaca el marco de la Directiva 2009/28/EC de la EU sobre la promoción de uso de energía desde fuentes alternativas, y sus indicaciones en cuanto a biocombustibles en el sector del transporte. Esta directiva cuenta con elementos específicos relacionados con la aviación. Menciona también a una comisión de la EU relacionada con combustibles alternativos y energía para la aviación (SWAFEA), y un reporte que menciona objetivos de un mínimo de 2% de participación de combustibles alternativos sostenibles en la aviación para 2020, 25% para 2035 y 40% para 2050. Destaca además referencias en la utilización actual de biocombustibles por parte de operadores aéreos y fabricantes de aeronaves.
En cuanto a las medidas de mercado, como el Plan Alemán, destaca el EU ETS mencionando que está reconocido por la EU como el instrumento principal para que la región cumpla con el objetivo de al menos 40% de reducción de GEI en 2030 comparado con 1990. En cuanto a su implementación, indica que la región posee un marco legislativo para EU ETS, y que, en cuanto OACI complete los requerimientos para la implementación de CORSIA, se revisará el EU ETS a fin de que ajuste a lo establecido por CORSIA. En línea con esto, las regulaciones de EU ETS ya consideran los controles y monitoreos necesarios para la implementación de CORSIA[15]. Sumado a lo expuesto, los resultados de EU ETS, han registrado una reducción neta (por compensación) de 100 millones de toneladas de CO2 entre 2012 y 2018, con operaciones dentro del sector aeronáutico pero también con otros sectores.
Este plan introduce una sección específica relacionada con aeropuertos, en línea con el programa de Acreditación de Carbono de Aeropuertos (ACA). A su vez promueve la implementación de buenas prácticas para gestión de GEI en aeropuertos, y establece un esquema progresivo de cuatro niveles de acreditación, desde el mapeo hasta la neutralidad en CO2, como así también presenta un estado de situación de los aeropuertos más importantes de Italia en este esquema de acreditación.
El mismo destaca iniciativas en terceros países con proyectos multilaterales, y programas de reducción de emisiones de aplicación voluntaria (como el de acreditación de gestión de emisiones en aeropuertos lanzado en 2009 por ACI Europe, la asociación de aeropuertos europeos).
Finalmente, considera este plan las metodologías usadas por el país en cuanto al establecimiento de Líneas de Base y Mecanismos de Medición de Emisiones sobre la actividad aeronáutica de cabotaje e internacional, evidenciando que utiliza las metodologías del IPCC para establecer las mediciones y controles. Italia está en una posición muy avanzada incluso comparado con los otros países de Europa.
China:
China, por su parte, cuenta con un programa de conservación de la energía y esfuerzos para reducir emisiones. Adoptan medidas en aeropuertos, mejoras en la gestión del tráfico aéreo, y gestión de datos. Trabajan dentro del principio de “Responsabilidades Comunes pero Diferenciadas“ (CBDR)[16] y en el hecho de que todavía están en desarrollo en el tema aeronáutico. En dicho plan se puede observar que se oponen al sistema ETS de EU, mencionando que ello erosiona el liderazgo de ICAO en cuanto a transporte aéreo internacional. Otra área de trabajo exhibida la constituyen los biocombustibles.
EEUU:
Estados Unidos, en su Plan para reducción de emisiones de GEI en la aviación de 2015, proponía el objetivo de crecimiento neutral en carbono para la aviación comercial en 2020 (a partir del nivel de emisiones y de actividad de 2005), y conseguir una reducción neta en el impacto ambiental de todas las emisiones de la actividad aeronáutica para 2050.
Desde la Asociación Federal de Aviación (FAA) se trabaja con el programa Next Generation Air Transportation System (NextGen) sobre mejoras en el control de tráfico aéreo, para reducir las emisiones de la aviación, y sobre mejoras en tecnología. El Plan en cuestión propone, además, lineas de acción en cuanto a optimizar las tecnologías de aeronaves y sistemas de propulsión (programa Continuous Lower Energy, Emissions and Noise – CLEEN- de la FAA, Environmental Responsible Aviartion -ERA- y Advanced Air Transport Technology -AATT- de la NASA, e iniciativas en conjunto con la Fuerza Aérea), desarrollo de combustibles alternativos (Commercial Aviation Alternative Fuels Initiative -CAAFI- y acuerdo Farm to Fly 2.0, entre otros), desarrollo y análisis de modelos y escenarios, y Políticas, estándares y regulaciones. Respecto de lo último, destacan las iniciativas para estandarizar emisiones de CO2 en OACI que sirven de referencia para esquemas de compensación de emisiones como CORSIA.
De manera general, en Estados Unidos se trabaja, desde la FAA, en cinco pilares para reducir la contribución de la aviación a los GEI:
i) Mejorar el conocimiento científico y las herramientas de modelización;
ii) Modernizar los Sistemas de Tráfico Aéreo;
iii) Nuevas tecnologías en aeronaves y aeropuertos;
iv) Combustibles alternativos más sustentables; y
v) Políticas, Estándares Ambientales y Medidas de Mercado.
Desde aquí se desprenden diversos programas, como ser el PARTNER (Partnership for Air Transportation Noise and Emissions Reduction) que trabaja sobre combustibles alternativos, y varias herramientas y sistemas para estudiar, modelizar y evaluar impactos ambientales generados por la aviación, como ser el Aviation Environmental Design Tool (AEDT), Environmental Design Space (EDS), y Aviation Environmental Portfolio Management Tool (APMT), entre otros. Esto se integra al Comité de Protección Ambiental (CAEP) de OACI.
El marco de OACI para reducir las emisiones [arriba]
La aviación representa un desafío en cuanto a la regulación de cuestiones relacionadas con el medio ambiente porque, aproximadamente, dos tercios del tráfico aéreo (y las consecuentes emisiones de GEI) es internacional.
En este sentido, OACI ha avanzado con una perspectiva de progresión de estándares técnicos que resulten en mejoras en cuestiones de ruido y emisiones. Posiblemente ello sea así en función de que su enfoque estuvo históricamente puesto en la optimización de la seguridad operacional.
Además, en la asamblea de octubre de 2013, tomó el compromiso de incluir, entre las medidas que hacen a la reducción del impacto ambiental de la aviación, ciertos mecanismos basados en mercado.
Cabe destacar que Europa fue pionera en cuanto al establecimiento de medidas basadas en mercado para promover la reducción de emisiones en el sector aeronáutico, al incluir a las actividades de aviación en el régimen comunitario de comercio de derechos de emisiones de GEI en Europa (EU ETS) en la Directiva 2008/101. Sin embargo, esta Directiva fue criticada por haberse puesto en marcha sin contar con la participación de OACI, por su supuesta extraterritorialidad, así como por su unilateralidad, entendiendo que con ella se infringían los tratados bilaterales de transporte aéreo.
El 6 de octubre de 2016 se acordó, en la 39va Asamblea General de OACI, un Esquema Global de Medidas de Mercado, siendo el primero relativo a compensación de emisiones para un sector global. Este esquema, denominado CORSIA, tiene como objetivo “compensar todo incremento anual en las emisiones de CO2 producto de la aviación civil internacional que se dé por encima de los niveles que se registren en el año 2020, tomando en cuenta las especiales circunstancias de los Estados y sus capacidades respectivas”. El mecanismo permite compensar emisiones excedentes mediante créditos y permisos de “unidades de emisión“ (EUC), que se compran y venden en mercados que operan como uno de commodities[17].
Los esquemas de compensación de emisiones, como CORSIA, buscan reducir emisiones en una industria mediante el establecimiento de un marco institucional. Pueden ser, en general, de dos tipos:
1) Cap & trade: que establece un límite absoluto y promueve mecanismos de mercado para no cruzar esta referencia
2) Baseline & credit (compensación u “offset”): que busca reducciones en función de referencias (o líneas de base). Es el caso de CORSIA.
El esquema CORSIA tiene en cuenta el principio de No Discriminación del Convenio de Chicago, y pretende también atender al principio ambiental de responsabilidades comunes pero diferenciadas, al considerar la implementación en fases, las exenciones de rutas, ya que quedan exceptuados de participar en CORSIA países menos adelantados, estados insulares en desarrollo y países en desarrollo sin litoral, a menos que voluntariamente decidan sumarse, y un mecanismo de distribución de las obligaciones el cuál toma como referencia a la base de emisiones del sector, o desde los operadores, con un mecanismo gradual hacia lo más específico.
El éxito de CORSIA dependerá en gran medida de los sistemas de seguimiento, notificación y verificación de las unidades de emisión (MRV; sobre lo que trabaja CAEP), de que la implementación sea transparente y uniforme, que no de lugar a posibles ventajas comerciales de algunos operadores o estados sobre otros, y que se logre el compromiso de los Estados para implementar el esquema en función de los lineamientos internacionales, sin que esto tenga conflicto sobre la soberanía de los mismos.
Un punto importante es el de la Línea de Base, toda vez que el acuerdo especificaba que tal base debía ser referenciada a los años 2019 y 2020. IATA plantea que, para no demorar la implementación, debería tomarse sólo 2019 como línea de base en función de la distorsión en la actividad que resultó de las restricciones de la pandemia de COVID-19. Algunas personas del sector opinan que una posible recuperación lenta de la aviación podría ir en desmedro de los resultados de CORSIA para la primera fase.
Cabe destacar que, para evitar mayores demoras en la aprobación del esquema CORSIA, OACI avanzó con un instrumento jurídico de relativamente baja jerarquía a nivel de derecho internacional (se instrumenta mediante normas y métodos recomendados – SARPs), con lo que su posibilidad de coerción es bajo. Se espera, de todas maneras, que el prestigio y grado de acatamiento de las medidas de OACI colabore en su implementación.
Conclusiones y recomendaciones [arriba]
Desde un enfoque sistémico y multidimensional, con un esquema de guías y recomendaciones con fuerte respaldo técnico para su reglamentación voluntaria en los Estados y la industria, la aviación ha conseguido progresos importantes en cuanto a mejoras en la seguridad operacional y en la eficiencia tanto de los procesos como de los equipos utilizados en el sector. Muchas de estas mejoras han resultado en reducción de emisiones de GEI.
Cabe destacar, de todas maneras, que tradicionalmente no han tenido tanto peso en el sector de la aviación los temas relacionados con emisiones, cuando se los compara con cuestiones de seguridad operacional, por lo que se puede considerar que hay cierta carencia de especialistas en temas medioambientales. Es más reciente la conciencia de que la seguridad se interrelaciona con el medio ambiente en materias como la optimización de energía consumida en los procesos, la disminución del ruido, y la reducción de emisiones contaminantes.
CORSIA ofrece un marco general para que la aviación cumpla con los tres objetivos generales que se fijó el sector para contribuir a reducir y mitigar el cambio climático (detener emisiones, crecimiento neutro en carbono, y reducción), con un esquema de alcance internacional que, además, tiene que balancear diferentes elementos que hacen a la diversidad y desequilibrios que existen en el sector. Esto es un paso muy interesante, además de ser un desafío que los profesionales de OACI y otras organizaciones están resolviendo de forma acertada. Aún más, el caso de CORSIA debería ser una referencia para otras industrias.
Hemos observado en el corto plazo resultados en cuanto a mejora en la eficiencia de vuelo (mayor tasa de reemplazo de equipos por nuevos modelos con menor emisión, menor ruido y mayor seguridad), en la contribución de GEI de los combustibles (fomento del uso de biocombustible), en la gestión de transito aéreo y en el desempeño ambiental de las operaciones en tierra (como en mejoras de iluminación y climatización de aeropuertos).
Pero CORSIA es un esquema de compensación, y los costos de emisiones adicionales a la línea de base, aún en un escenario de precios altos de carbono, no dejan de ser proporcionalmente bajos cuando se comparan con el volumen de ventas de compañías aéreas de relevancia, que son las que concentran gran parte de los vuelos internacionales.
El marco de CORSIA podría ser considerado, entonces, como una medida de transición para promover que se detenga, e incluso que no crezca la contribución de GEI por parte de este sector. Pero es necesario lograr cambios más profundos, no sólo a nivel tecnológico y regulatorio sino también en cuanto a la dinámica mismo de la actividad, a efectos conseguir las reducciones de emisiones necesarias en el sector aeronáutico a mediano y largo plazo.
Es indispensable, entonces, sin desmedro de la iniciativa CORSIA, prepararse en la industria para cambios más profundos que podrían modificar la forma del transporte aéreo comercial, en función de nuevas tecnologías y criterios más amplios de toma de decisiones para la asignación de recursos. Se trata de preparar regulaciones y legislaciones que ayuden a dar forma a un sistema de transporte aeronáutico mejor integrado y más armonioso con el medio ambiente.
Cuando se lo compara con otras ramas del derecho, el derecho aeronáutico siempre se ha anticipado, preparando regulaciones con antelación al hecho. Sin embargo, en los últimos años hemos visto que también ha sido superado por lo vertiginoso de los cambios y las tecnologías. Es el caso de drones, que muchos juristas en la materia todavía ven y quieren tratar como una excepción o una anormalidad cuando en realidad es hecho cada vez mas afianzado y difundido.
El tiempo y recursos necesarios para desarrollar e implementar innovaciones en cuanto a tecnologías de propulsión, combustibles y materiales para una actividad aeronáutica con cero emisiones podría acelerarse si se establece un marco de competencia y regulaciones apropiadas, tal como se ha visto en los últimos años en cuanto a los vehículos eléctricos. Nuevos y más dinámicos jugadores son necesarios, así como un esquema de políticas y regulaciones que promuevan la inserción de novedosas y mejores tecnologías en aeronáutica.
Referencias [arriba]
- Aviation Emissions, Impacts & Mitigation: a Primer, FAA, enero 2015
- China´s Action Plan to limit and reduce CO2 emissions from international aviation
- Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change – Collins, M. et al
- Comité de Protección Ambiental, OACI - https://www.icao.int/environmental-protection/Pages/Caep.aspx#Members
- El histórico acuerdo de la OACI sobre aviación internacional y Cambio, Luongo, N., CEDAE, Oct 2016
- El proyecto de acuerdo global sobre derechos de emisiones : reflexiones desde el punto de vista europeo – Correia, V. et al
- Enery Post, Aviation and Shipping emissions: will Biden take on the challenge?, William Todts, Feb 12, 2021, https://energyp ost.eu/aviation-an d-shipping-emi ssions-will -biden-take-on-t he-challenge/
- Global Energy Review: CO2 Emissions in 2020 - International Energy Agency report; marzo 2021
- Global Warming of 1.5°C. An IPCC Special Report on the impacts of global warming of 1.5°C above pre-industrial levels and related global greenhouse gas emission pathways, in the context of strengthening the global response to the threat of climate change, sustainable development, and efforts to eradicate poverty – Masson-Delmotte, V. et al
- Hacia un acuerdo global sobre MBM, Donato, M., XL Jornadas Latinoamericanas de Derecho Aeronáutico y Espacial, agosto 2016
- ICAO State Action Plan for CO2 Emissions Reduction – Germany, Federal Ministry of Transport and Digital Infrastructure, sept 2018
- Impacto de la aviación sobre el medio ambiente Trabajo de Fin de Grado en Ingeniería de las Tecnologías industriales. Francisco Aguilera Reina, Universidad de Sevilla 2015
- Integration of Power to Gas / Power to Liquids into ongoing transformation process, Umwelt Bundesamt (German Environment Agency), junio 2016
- IPCC Special Report: Aviation and the Global Atmosphere, 1999
- Italy´s Action Plan on CO2 emissions Reduction, ENAC, 2018
- Los derechos de emisión de CO2 y las medidas basadas en el mercado, Capaldo, G., CEDAE, abril 2017
- Responsabiliades aeronáuticas ambientales: Griselda Capaldo Lexis Nexis Jurisprudencia Argentina, Buenos Aires, 19 Febrero 2003, JA 2003-I Fascículo 8. (PP 16-28)
- US – Aviation Greenhouse Gas Emissions Reduction Plan, junio 2015
Notas [arriba]
[1] El Efecto Invernadero es un fenómeno causado por la presencia de gases como vapor de agua y CO2 en la atmósfera, que reflejan gran parte de la energía que emite la Tierra, permitiendo que ésta tenga una temperatura relativamente alta y estable, lo que posibilita la vida, pero también puede impactar en aumento de las temperaturas cuando la concentración de los gases que lo causan aumenta.
[2] Giga toneladas, que equivale a 1.000.000.000 de toneladas.
[3] Aproximadamente un cuarto de los GEI son CO2, cuando se toma en cuenta el impacto de cada gas en el calentamiento global (llamado “equivalentes de CO2“).
[4] Aunque se trate de compuestos diferentes, con distintos efectos sobre la atmósfera, se puede cuantificar y comparar la contribución de los GEI a través de su fuerza radiante (radiative forcing), que expresa la perturbación de los distintos elementos en el balance energético del sistema Tierra-atmósfera; cuando la fuerza radiante es positiva, contribuye a calentamiento neto.
[5] Air Transport Action Group destaca dos elementos importantes a tener en cuenta cuando se compara a la aviación con otros medios de transporte: aproximadamente el 80% de las emisiones de CO2 de la aviación se generan en vuelos de más de 1.500 km, en los que otros medios de transporte actuales resultan poco prácticos; y además que, aún cuando el transporte aéreo sólo lleva el 0,5% del volumen total de cargas, esto representa más de un tercio del valor total de los bienes transportados (es decir, los bienes transportados por aire son los de mayor valor unitario)
[6] Según los datos del Banco Mundial (https://data.worldbank.org/indicator/IS.AIR.PSGR), la cantidad de pasajeros transportados ha crecido a una tasa compuesta de 5,6% anual promedio desde 1970, hasta 4.400 millones de personas en 2019.
[7] Un informe de la FAA indica que la contribución de la aeronáutica los GEI y su impacto en el cambio climático, podría superar el 5% del total hacia 2050 en caso en que no se tomen medidas para reducir la emisión de GEI en el sector.
[8] De acuerdo con registros compilados por el Oak Ridge National Laboratory Center for Transportation Analysis, las aeronaves bajaron de más de 5000 a menos de 3000 BTU/pasajero.milla, mientras que los autos apenas bajaron de 4000, entre 1980 y 2012.
[9] Ver Air Transport Action Group - https://www.atag.or g/facts-figures.html
[10] Más allá de que los combustibles fósiles son fuentes no renovables (es decir que se agotan), y los biocombustibles son renovables, porque se basan en la transformación de CO2 en materia orgánica, que será la base del combustible.
[11] Un Boeing 777F de Lufthansa de Frankfurt a Shanghai, en conjunto con DB Schenker.
[12] La energía específica es la cantidad de energía almacenada por unidad de masa. Se nota el éxito histórico de los combustibles fósiles cuando se compara su densidad energética (46 MJ/kg) contra la de una batería de litio (menos de 1 MJ/kg). Sin embargo, la combustión nos entrega efectivamente menos de la tercera parte de la energía almacenada, mientras que un motor eléctrico más del 80%, y además el desarrollo de nuevas tecnologías de baterías está mejorando el desempeño de las mismas.
[13] Se refiere a tecnologías que permiten producir combustibles líquidos de alta densidad energética a partir de energía eléctrica. Comienza con la producción de hidrógeno desde electrólisis de agua (hidrógeno “verde“), para luego ser usado en la síntesis de hidrocarburos combustibles a partir de mezclas de H2-CO y H2-CO2 mediante procesos como Fischer-Tropsch.
[14] Detalla la integración del proveedor de servicios de navegación aérea de Italia, ENAV S.p.A. con el programa europeo de gestión de tráfico aéreo
[15] Esto considera tres fases: una fase Piloto entre 2021 y 2023, una Primer Fase entre 2024 y 2026 y una Segunda Fase entre 2027 y 2035
[16] Se trata de una norma constitutiva de la política climática global, que dice que los niveles de exigencia en cuanto a temas ambientales deberían ser diferentes para países desarrollados respecto de los emergentes. El principio cuenta con diversas interpretaciones y ha recibido cuestionamientos diversos desde varios sectores.
[17] El 13 de marzo de 2020, OACI aprobó las Unidades de Emisión y los programas de referencia.
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