Emisiones de carbono de los combustibles de aviación sostenibles: cómo medir la reducción de emisiones a lo largo del ciclo de vida

La afirmación del 50-80 %: ¿qué significa la reducción de las emisiones de carbono gracias a los combustibles de aviación sostenibles?

Las compañías aéreas y los productores de combustible de aviación sostenible (SAF) citan casi constantemente la afirmación de que«se reduce entre un 50 % y un 80 % las emisiones a lo largo del ciclo de vida en comparación con el combustible de aviación tradicional». Aunque la cifra es real, hay que situarla en su contexto.

La cifra procede de un análisis del ciclo de vida (ACV), que compara la intensidad de carbono del combustible de aviación sostenible (SAF) desde su origen hasta su uso con un valor de referencia del combustible de aviación convencional de aproximadamente 89 gCO₂e/MJ, según el marco CORSIA.

Lo que la mayoría de la gente pasa por alto es que ese«50-80 %» es un rango, no una cifra concreta. Una vía de producción de HEFA a partir de aceite de cocina usado puede alcanzar una reducción de alrededor del 80 %. Una vía basada en cultivos que tenga en cuenta el cambio indirecto en el uso del suelo podría situarse entre el 30 % y el 50 %. Una vía de «electricidad a líquido» (PtL) que utilice electricidad renovable podría, en teoría, superar el 90 %, o situarse por debajo del 50 % si la red eléctrica sigue teniendo una elevada proporción de combustibles fósiles.

Al fin y al cabo, el porcentaje de reducción es el resultado de un cálculo del ciclo de vida, no una propiedad inherente al combustible. Si se cambia la materia prima o la fuente de energía, o si se modifica el ámbito de cálculo, la cifra varía. Saber qué factores determinan ese cambio es fundamental para los equipos de cumplimiento normativo del sector de la aviación y para los compradores de combustible.

Una cosa más: cuando el SAF se quema, libera dióxido de carbono por el tubo de escape, igual que el combustible fósil para aviones. La«reducción» es un argumento basado en el cálculo del ciclo de vida. En el caso del SAF biogénico, el carbono de la materia prima fue absorbido de la atmósfera durante el crecimiento, por lo que el impacto neto es menor a lo largo de toda la cadena de suministro. En el caso de los combustibles sintéticos producidos mediante el proceso «power-to-liquid», el carbono se captura de la atmósfera o de una fuente industrial antes de ser convertido en combustible. Ninguna de estas afirmaciones se aplica al proceso de combustión en sí mismo.

Cómo se miden las emisiones a lo largo del ciclo de vida del combustible SAF

Para evaluar el beneficio climático de cualquier vía de producción de combustibles alternativos sostenibles (SAF), es necesario comprender la metodología. ¿Qué emisiones se contabilizan, en qué etapas y con respecto a qué referencia? A continuación te explicamos cómo averiguarlo:

El límite del ciclo de vida

El análisis del ciclo de vida del SAF utiliza un límite «del pozo a la cola» (WtWa), el equivalente en aviación del concepto «del pozo a la rueda». Como tal, abarca todas las fases del proceso: el cultivo o la recolección de la materia prima, el transporte de la misma, la producción o el refinado del combustible, la distribución del combustible y la combustión en el motor de la aeronave.

Algunos marcos normativos también incluyen las emisiones indirectas derivadas del cambio en el uso del suelo. Si una materia prima para biocombustibles desplaza a los cultivos alimentarios, la producción de alimentos tiene que realizarse en otro lugar, posiblemente en terrenos recién talados. Estas emisiones secundarias se estiman mediante modelos de cambio indirecto en el uso del suelo (iLUC) y constituyen uno de los factores más controvertidos en el cálculo del ciclo de vida de los biocombustibles sostenibles (SAF).

La referencia también es importante. CORSIA unos 89 gCO₂e/MJ como referencia para los combustibles convencionales. La Directiva RED II de la UE utiliza una cifra ligeramente diferente. Afortunadamente, el porcentaje de reducción es fácil de calcular: basta con restar la intensidad de carbono del ciclo de vida del combustible sostenible para la aviación (SAF) de la referencia, dividirlo entre la referencia y expresarlo en porcentaje.

La fórmula es la siguiente: (IC de referencia – IC de SAF) ÷ IC de referencia = porcentaje de reducción.

Etapas del ciclo de vida y factores que influyen en las emisiones en cada una de ellas

Cada etapa del ciclo de vida contribuye de forma diferente a la cifra final de intensidad de carbono.

• Producción de materia prima: Esta es la mayor fuente de variación. En el caso de los combustibles sintéticos alternativos (SAF) de origen vegetal que utilizan aceite de soja u otros aceites vegetales, esta etapa conlleva insumos de cultivo (fertilizantes, riego, maquinaria), emisiones derivadas de la gestión de la tierra y cambios directos en el uso del suelo. En el caso de los SAF a partir de residuos, como los aceites usados (por ejemplo, el aceite de cocina usado, UCO), las grasas animales o los residuos agrícolas, la etapa de materia prima es mínima. No supone ninguna carga de cultivo, ya que la materia prima ya existe como subproducto de otra actividad.
• Transporte de materias primas: Este factor incluye la distancia y la metodología utilizadas desde el punto de recogida hasta la refinería. Suele ser de menor importancia, ya que representa menos del 5 % de la intensidad de carbono del ciclo de vida. No obstante, puede ser relevante en el caso de las materias primas que se adquieren a nivel mundial.
• Producción de combustible: Es en este punto donde divergen las tecnologías de producción de combustibles sostenibles de origen sintético (SAF). En la actualidad, la tecnología HEFA (ésteres y ácidos grasos hidroprocesados) es la vía comercial predominante. La síntesis de Fischer-Tropsch (FT), la tecnología «alcohol-to-jet» (AtJ) y la tecnología «power-to-liquid» (PtL) presentan, cada una de ellas, diferentes necesidades energéticas y eficiencias de conversión, lo que influye en su intensidad de carbono a lo largo del ciclo de vida.
• Distribución: Abarca el transporte desde la refinería hasta el aeropuerto. Suele ser un factor de menor importancia.
• Combustión: Todos los tipos de SAF emiten CO₂ al quemarse. En el caso de los SAF biogénicos, el cálculo del ciclo de vida considera que las emisiones netas de combustión son nulas o casi nulas, ya que el carbono de la materia prima se había absorbido previamente de la atmósfera. En el caso de los SAF sintéticos (PtL), el carbono se capturó de la atmósfera o de una fuente industrial durante la producción global de SAF.

Las vías del SAF y sus porcentajes de reducción de emisiones

Cada vía de producción principal genera un nivel diferente de reducción de emisiones a lo largo del ciclo de vida. La vía que elijas determina si un combustible cumple los requisitos para participar en los programas de cumplimiento.

HEFA — Ésteres y ácidos grasos hidrotratados

HEFA representa aproximadamente el 95 % de la producción mundial de combustibles sostenibles para la aviación (SAF). Mediante un proceso de hidrotratamiento, transforma grasas y aceites en un combustible «drop-in» compatible con la infraestructura aeroportuaria y de aeronaves existente sin necesidad de modificaciones.

Dicho esto, los porcentajes de reducción dependen casi por completo de la materia prima:

• Aceite de cocina usado (UCO): Esta materia prima permite una reducción del 70-85 %, ya que no genera emisiones derivadas del cultivo ni supone una carga por el cambio de uso del suelo. Es la vía comercial más limpia para la producción de HEFA.
• Grasas animales / sebo: Esta materia prima permite una reducción del 60-80 %. Se obtiene a partir de residuos, por lo que el razonamiento es similar al del aceite de cocina usado (UCO). Es una opción muy válida en lo que respecta a las vías comerciales de HEFA.
• Aceite de soja / aceite de canola: Esta materia prima permite una reducción del 40-60 % antes de aplicar los factores iLUC. Sin embargo, esas cifras pueden reducirse al 20-40 % si se tienen en cuenta los factores iLUC. Por lo tanto, no es la mejor materia prima.
• Aceite de palma: Esta materia prima presenta una gran variabilidad y, a menudo, se excluye del cálculo. Si su producción implica la deforestación o la conversión de turberas, las emisiones a lo largo del ciclo de vida pueden superar las de los combustibles convencionales.

La elección de la materia prima es la variable determinante en el proceso HEFA, y por eso las afirmaciones publicitarias sobreel «SAF» que no especifican la materia prima no aportan prácticamente nada.

Fischer-Tropsch (FT) / Gasificación

Los procesos de conversión directa (FT) gasifican materias primas sólidas —como los residuos sólidos urbanos, los residuos agrícolas y los residuos forestales— para obtener gas de síntesis, que posteriormente se sintetiza para producir combustible para aviones. La conversión directa de biomasa procedente de residuos puede alcanzar una reducción del 70-90 %, con bajas emisiones de las materias primas, y una intensidad de carbono potencialmente negativa si la biomasa procede realmente de residuos.

El combustible de futuro (FT) derivado de combustibles fósiles con captura y almacenamiento de carbono se enmarca en una categoría diferente. Algunos marcos normativos ni siquiera lo reconocen como combustible alternativo sostenible (SAF). Sin embargo, puede contribuir a alcanzar el objetivo de cero emisiones netas de carbono.

Alcohol-to-Jet (AtJ)

AtJ transforma el etanol o el isobutanol en combustible para aviones.

La reducción del ciclo de vida depende de la materia prima de origen del alcohol. El etanol procedente de la caña de azúcar permite obtener reducciones mayores que el etanol de maíz. El rango habitual se sitúa entre el 50 % y el 80 %, dependiendo de la materia prima y de la energía utilizada en el proceso.

Energía a líquido (PtL) / Combustibles sintéticos

PtL utiliza hidrógeno verde producido mediante electrólisis a partir de electricidad renovable, lo combina con CO₂ procedente de la captura directa del aire o de fuentes industriales, y lo sintetiza para obtener combustible para aviones mediante las vías de la síntesis de Fischer-Tropsch (FT) o de la conversión de metanol en combustible para aviones.

La reducción teórica de las emisiones de gases de efecto invernadero alcanza entre el 85 % y el 95 % o más cuando la electricidad utilizada a lo largo de toda la trayectoria es totalmente renovable y el CO₂ procede de la captura directa del aire. Sin embargo, si la red eléctrica sigue contando con una proporción significativa de energías fósiles, la reducción a lo largo del ciclo de vida puede descender por debajo del 50 %.

Actualmente, la vía PtL es la más costosa y aún no alcanza la escala comercial, pero los requisitos de la iniciativa «ReFuelEU» de la UE incluyen un requisito específico para los combustibles sintéticos sostenibles (SAF) que partirá del 1,2 % a partir de 2030. Es probable que esto impulse el despliegue de los SAF en esta dirección, ya que la demanda de combustible de aviación se adapta a la normativa.

Por qué varían tanto los porcentajes de reducción de emisiones de los combustibles de aviación sostenibles

Dos empresas pueden producir combustible de aviación sostenible (SAF) con el mismo equipo de producción, pero el SAF producido puede presentar porcentajes de reducción de emisiones a lo largo de su ciclo de vida muy diferentes.

Más allá de las diferencias en las materias primas, esto se debe a que:

• Cambio indirecto en el uso del suelo (iLUC): Al incluir el iLUC, se puede reducir la reducción declarada de una trayectoria entre un 20 % y un 30 %. CORSIA el iLUC para la mayoría de las materias primas de origen vegetal, pero otros regímenes no lo hacen. Esto genera diferencias significativas en el rendimiento de un mismo combustible según el régimen de cumplimiento.
• Fuente de energía en la refinería: Una refinería HEFA que funciona con energía renovable presenta una menor intensidad de carbono que otra que se alimenta de una red eléctrica con un alto porcentaje de combustibles fósiles, incluso si la materia prima es idéntica. Por lo tanto, la fuente de energía utilizada en la refinería es un factor clave en la reducción de las emisiones de la aviación.
• Metodología y marco contable: CORSIA la metodología LCA de la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) recogida en el anexo 16, volumen IV. La Directiva RED II y el programa ReFuelEU de la UE utilizan sus propios valores por defecto. La Ley de Reducción de la Inflación mediante Combustibles Sostenibles de EE. UU. (Sección 40B, en transición a la 45Z) utiliza el modelo GREET desarrollado por el Laboratorio Nacional de Argonne. Una misma vía de producción puede generar diferentes porcentajes de reducción en cada marco, lo que plantea dificultades a los productores que desean obtener la certificación en varios mercados al mismo tiempo.
• Asignación de coproductos: A diferencia del combustible tradicional para aviones, la producción de SAF suele generar coproductos como diésel renovable, nafta y propano. La forma en que se reparten las emisiones del ciclo de vida entre esos coproductos también puede afectar a la cifra de intensidad de carbono específica del SAF.

Por qué es importante: el panorama normativo y político en materia de emisiones de los combustibles sostenibles para el transporte (SAF)

El porcentaje de reducción es más que un simple indicador medioambiental. En el marco de las políticas actuales sobre combustibles alternativos sostenibles (SAF) de los principales regímenes de cumplimiento, determina el valor del cumplimiento y, en algunos casos, los ingresos por créditos fiscales.

CORSIA

El Plan de Compensación y Reducción de Emisiones de Carbono para la Aviación Internacional (CORSIA) de la OACI exige a las compañías aéreas que compensen o reduzcan el aumento de las emisiones por encima de una referencia establecida para el periodo 2019-2020. El combustible sostenible para la aviación (SAF) que cumpla los criterios de sostenibilidad CORSIA y logre una reducción de las emisiones a lo largo del ciclo de vida de al menos un 10 % (neto de iLUC) es válido a efectos de cumplimiento. Unos porcentajes de reducción más elevados generan un mayor valor de cumplimiento por tonelada de combustible utilizado.

CORSIA 1 CORSIA (2024-2026) ya es obligatoria para los 126 Estados participantes. Las compañías aéreas se enfrentan a una optimización triple: adquirir combustible sostenible para la aviación (SAF), comprar créditos de carbono CORSIA o utilizar combustible de aviación con bajas emisiones de carbono (LCAF). La combinación óptima depende de los datos verificados de las emisiones de carbono (CI) de cada opción y de sus costes relativos.

Ley de Reducción de la Inflación de EE. UU. (IRA)

La desgravación fiscal para los combustibles alternativos sostenibles (SAF) de la IRA —que en un principio se regulaba en la sección 40B, pero que está pasando a la 45Z— ofrece entre 1,25 y 1,75 dólares por galón para los SAF que logren una reducción de las emisiones a lo largo de su ciclo de vida de al menos el 50 %.

El valor del crédito varía en función del porcentaje de reducción, lo que significa que una estrategia que logre una reducción del 75 % genera más ingresos por galón que otra que logre una reducción del 55 %. Por lo tanto, la medición precisa del ciclo de vida no es solo una cuestión de cumplimiento normativo, sino que también determina el valor del crédito fiscal y el potencial de ingresos.

En el momento de redactar este artículo, el Departamento de Energía utiliza el modelo GREET para los cálculos relacionados con la IRA. Dicho esto, la transición a la norma 45Z y los detalles normativos asociados siguen evolucionando.

ReFuelEU Aviation de la UE y RED II

La normativa ReFuelEU establece unos porcentajes mínimos de mezcla de combustibles sostenibles para la aviación (SAF) en los vuelos que salgan de aeropuertos de la UE: un 2 % a partir de 2025, que se incrementará hasta el 70 % en 2050. Un requisito específico para los combustibles sostenibles sintéticos (PtL) se fijará en un 1,2 % a partir de 2030.

RED II establece los criterios de sostenibilidad y los umbrales de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero que deben cumplir los combustibles para que se consideren renovables. Ambos marcos generan una demanda de datos verificados sobre el ciclo de vida, ya que las compañías aéreas y los proveedores de combustible deben demostrar que sus combustibles sostenibles para la aviación (SAF) cumplen dichos umbrales de reducción.

Más allá del SAF: la aparición de los combustibles de aviación con bajas emisiones de carbono (LCAF)

El combustible de aviación con bajas emisiones de carbono (LCAF) es un combustible convencional para aviones producido a partir de petróleo crudo con una intensidad de carbono en las fases iniciales de la cadena de suministro inferior a la media. En otras palabras, no sustituye a la materia prima fósil, sino que reduce las emisiones asociadas a su extracción y refinado.

En el marco de CORSIA, el LCAF que cumpla los criterios de elegibilidad puede contribuir al cumplimiento de las obligaciones de las compañías aéreas. Para estas, el LCAF resulta atractivo porque es más barato que el SAF y no requiere ningún cambio en las aeronaves existentes ni en la infraestructura aeroportuaria. Actualmente, una metodología está pasando por el proceso CORSIA , pero supone una convergencia directa entre el índice de intensidad de carbono del petróleo, el cumplimiento normativo en el sector de la aviación y los datos sobre emisiones de carbono.

La ecuación de cumplimiento para las compañías aéreas es la siguiente: SAF (alta reducción, mayor coste) combinado con LCAF (reducción moderada, menor coste) y créditos de carbono (flexibles, coste variable). Para evaluar esa relación entre costes y beneficios se necesitan datos integrados sobre la intensidad de carbono de los combustibles y la calidad de los créditos de carbono, algo en lo que Sylvera ayudar.

Dónde Sylvera

Sylvera ofrece calificaciones independientes, datos de mercado y evaluaciones de intensidad de carbono en el ámbito de los créditos de carbono y las materias primas con bajas emisiones de carbono. En el sector de la aviación, nuestras capacidades abarcan ambos aspectos del cumplimiento normativo.

En lo que respecta a los combustibles, nuestro producto «Carbon Intensity Assessment» ofrece una verificación de la intensidad de carbono (CI) a nivel de instalación para los productores de combustibles, incluidas las vías de producción de combustibles alternativos sostenibles (SAF). Nuestra metodología estandarizada permite realizar comparaciones equivalentes entre productores, materias primas y vías de producción. Para los productores de SAF que deben cumplir con varios regímenes normativos al mismo tiempo, Sylvera la intensidad de carbono (CI) según los marcos CORSIA, RED II/ReFuelEU e IRA/GREET a partir de un único conjunto de datos. Esto elimina la necesidad de realizar estudios independientes para cada régimen.

Nuestro producto «Commodity Insights» ofrece una evaluación comparativa a nivel de mercado entre los distintos productores de combustible, lo que permite a las aerolíneas y a los compradores de combustible comparar a los proveedores de combustible sostenible para la aviación (SAF) en función de un índice de impacto climático (CI) verificado a lo largo de todo el ciclo de vida, en lugar de basarse en afirmaciones de marketing. En cuanto a los créditos de carbono de la cartera de cumplimiento, la plataforma «Market Intelligence» Sylvera ofrece datos sobre los precios y la calidad de los créditos de carbono, incluidos los créditos CORSIA.

Para alcanzar las emisiones netas cero en el sector de la aviación, se necesitan datos fiables. Tanto si eres una compañía aérea que busca optimizar su estrategia de cumplimiento normativo, como si eres un productor de combustibles alternativos para la aviación (SAF) que quiere demostrar su ventaja en materia de emisiones de carbono, o un inversor en financiación climática que evalúa el riesgo asociado al despliegue de los SAF, disponer de datos de calidad sobre el ciclo de vida permite tomar decisiones acertadas.

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