Mientras que las primeras conversaciones sobre el combustible sostenible de aviación (SAF) giraban en torno al desarrollo de nuevas formulaciones de combustible, la cuestión de cómo adoptarlas en la práctica ha cambiado el enfoque. Hoy en día, la atención se centra cada vez más en cómo construir la infraestructura adecuada para producir, almacenar, acondicionar y suministrar estos combustibles a gran escala.
La Asociación Internacional de Transporte Aéreo (IATA) ha dejado claro que las soluciones de combustible sostenible de aviación disponibles actualmente tienen el potencial de aportar alrededor del 65 % de la reducción de emisiones necesaria para alcanzar las cero emisiones netas en 2050. Sin embargo, la misma institución advierte que los desafíos pendientes no están relacionados con la disponibilidad de materias primas: «Existe suficiente materia prima para SAF disponible para las aerolíneas; sin embargo, siguen existiendo barreras significativas, incluida la lenta implementación de tecnologías».
La descarbonización de la aviación depende de mucho más que transformar aeronaves y motores o formular combustibles sostenibles adecuados. La infraestructura para combustibles sostenibles de aviación, una cadena de suministro de SAF fiable y la preparación efectiva de los aeropuertos son factores clave para garantizar la disponibilidad del combustible y, por tanto, posibilitar la descarbonización del sector aeronáutico.
Este cambio de perspectiva queda reflejado en ReFuelEU, una iniciativa legislativa de la Unión Europea que incluye a proveedores de combustible de aviación, aeropuertos de la UE y aerolíneas como parte de los esfuerzos compartidos hacia la descarbonización.
A medida que el debate se orienta hacia la necesidad de desarrollar la infraestructura adecuada para los combustibles sostenibles de aviación, la infraestructura criogénica para SAF se está convirtiendo rápidamente en un elemento clave para la transición energética en la aviación.
A continuación, analizamos algunos de los desafíos estructurales que deben afrontarse para desarrollar plenamente el potencial del combustible sostenible de aviación y el papel que desempeña la infraestructura criogénica para SAF en este proceso.
El papel de la cadena de suministro y la infraestructura SAF: la descarbonización de la aviación se está convirtiendo en un desafío de infraestructura
La disponibilidad y adopción del SAF depende de numerosas variables que van más allá de la capacidad de producción del combustible. En última instancia, la infraestructura necesaria para almacenar, transportar, certificar, mezclar y distribuir el combustible de forma segura determinará en gran medida si estos combustibles pueden utilizarse de manera efectiva.
Sin embargo, optimizar la infraestructura y la cadena de suministro del SAF implica diversos desafíos, siendo uno de los principales la diversidad de combustibles que engloba el término SAF. Cada tipo de combustible sostenible de aviación presenta necesidades específicas que también condicionan sus distintos plazos previstos de adopción.
En teoría, el éxito depende de ser capaz de adaptar la infraestructura adecuada a cada vía tecnológica y a los requisitos de cada formulación. En la práctica, la diversidad de necesidades complica el panorama, haciendo imprescindible una planificación estructural para toda la industria. Un proceso que requiere necesariamente la coordinación de una amplia variedad de actores interesados, desde fabricantes aeronáuticos como Airbus y Boeing, hasta proveedores de combustible como Shell o BP, organismos como la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) y la Agencia Europea de Seguridad Aérea (EASA), además de reguladores.
Biocombustibles SAF, RFNBO y hidrógeno líquido: diferentes vías, diferentes requisitos de infraestructura
Los biocombustibles SAF, los RFNBO y el hidrógeno líquido pueden considerarse las tres principales categorías de combustibles sostenibles de aviación en la actualidad, cada una con requisitos de infraestructura claramente diferenciados para su desarrollo y adopción a gran escala.
Biocombustibles SAF
Los biocombustibles SAF o SAF de origen biológico son combustibles producidos a partir de residuos orgánicos, biomasa y otras fuentes biológicas renovables. La Asociación Internacional de Transporte Aéreo identifica actualmente 11 vías certificadas de producción de biocombustibles que son «totalmente compatibles con las aeronaves modernas».
Los biocombustibles SAF tipo drop-in representan la solución más inmediata para la descarbonización de la aviación, ya que generalmente están diseñados para ser compatibles con la infraestructura existente de combustible aeronáutico, especialmente cuando se mezclan con combustible convencional para aviación.
No obstante, siguen existiendo desafíos relacionados con la capacidad de producción y de la cadena de suministro. En particular, todavía se están desarrollando soluciones específicas en materia de mezcla, certificación, segregación de almacenamiento, trazabilidad y logística para permitir una adopción a gran escala.
RFNBO y e-SAF: una infraestructura de producción más compleja
Los RFNBO (Renewable Fuels of Non-Biological Origin) y las alternativas e-SAF son combustibles 100 % sintéticos cuya producción depende de procesos químicos complejos que combinan hidrógeno renovable y carbono capturado.
Concretamente, las dos rutas más relevantes para la obtención de RFNBO son la vía RWGS + Fischer-Tropsch y las rutas basadas en metanol para la producción de combustible de aviación.
Estas diferentes vías de producción implican que los RFNBO requieren su propia infraestructura específica, ya que no pueden apoyarse en la misma infraestructura utilizada para los SAF de origen biológico.
En comparación con los biocombustibles SAF, la transformación de infraestructura necesaria para los RFNBO es más compleja, ya que su adopción a gran escala depende de la integración satisfactoria de numerosos procesos:
- Producción y suministro de hidrógeno renovable, que requiere sistemas específicos de transporte y almacenamiento a baja temperatura, incluyendo sistemas de aislamiento térmico y gestión del gas de evaporación (boil-off gas), entre otras soluciones.
- Tecnologías de captura de CO₂ y sus correspondientes sistemas de almacenamiento y transporte, que requieren tanques específicos y equipos criogénicos dedicados.
- Integración eficiente de los procesos.
- Desarrollo de sistemas de acondicionamiento y unidades de síntesis.
- Incorporación de etapas posteriores de mejora y suministro del combustible.
- Integración de soluciones fiables para la manipulación y almacenamiento de combustibles de aviación.
Aunque estos retos dibujan un escenario más complejo en términos de infraestructura de producción, los e-SAF derivados de RFNBO mantienen la ventaja de ser combustibles drop-in en el punto de uso. Esto convierte a los RFNBO en una alternativa prometedora para el combustible sostenible de aviación a medio plazo.
Para lograrlo, la ingeniería criogénica se presenta como un aliado imprescindible, proporcionando soporte para la gestión de materias primas y la infraestructura de producción, al tiempo que garantiza la eficiencia térmica y la fiabilidad de los sistemas a lo largo de toda la cadena de suministro del SAF.
Hidrógeno líquido (LH₂): una vía independiente a largo plazo
La adopción del hidrógeno líquido representa la última gran frontera de la transición energética en la aviación. Aunque ofrece una solución potencial al problema de las emisiones, su implementación se considera una estrategia a largo plazo. Esto es porque requiere transformar por completo la arquitectura de suministro de combustible en los aeropuertos, incluyendo almacenamiento, distribución, repostaje, zonas de seguridad y procedimientos operativos.
Dado que el hidrógeno líquido debe almacenarse y administrarse mediante infraestructura específica, su adopción requiere:
- Almacenamiento criogénico a temperaturas extremadamente bajas mediante tanques aislados al vacío y otros sistemas especializados.
- Líneas de transferencia aisladas al vacío diseñadas específicamente para el manejo de gases licuados.
- Sistemas de gestión del gas de evaporación (boil-off gas).
- Sistemas de repostaje especializados.
- Estrictos controles de seguridad, incluyendo nuevas estrategias de ventilación, procedimientos de emergencia, zonas de seguridad y formación especializada del personal.
El papel de la infraestructura criogénica en la adopción de SAF y RFNBO
La ingeniería criogénica desempeña un papel central en la cadena de suministro y producción de SAF y RFNBO. Y esto es porque garantiza un control térmico continuo para evitar pérdidas de producto y asegurar un procesamiento seguro. Por ejemplo, las soluciones criogénicas están demostrando ser fundamentales para resolver los desafíos asociados a la producción de RFNBO. Por ello, la infraestructura criogénica para SAF está emergiendo como un elemento clave para la adopción del combustible sostenible de aviación.
Cómo la ingeniería criogénica garantiza almacenamiento, estabilidad y seguridad a bajas temperaturas
La ingeniería criogénica comprende soluciones y equipos específicamente diseñados para gases y líquidos a baja temperatura durante operaciones como almacenamiento, transferencia y acondicionamiento.
Cuando están correctamente diseñados, los sistemas criogénicos industriales facilitan estos procesos y reducen ineficiencias que pueden resultar costosas a gran escala, ya que permiten:
- Mantener condiciones de proceso estables y garantizar la estabilidad del producto.
- Reducir las pérdidas causadas por la absorción de calor ambiental, optimizando la eficiencia.
- Mejorar la seguridad operativa.
- Favorecer la operación continua en entornos industriales de producción de combustibles.
Para alcanzar estos objetivos, los sistemas criogénicos industriales requieren un diseño cuidadoso centrado en aspectos como el aislamiento térmico, la gestión del gas de evaporación, el control de la evaporación, la gestión de la presión, la transferencia segura de gases licuados y la fiabilidad de válvulas, tuberías e instrumentación.
Además, las normas de seguridad deben integrarse desde el diseño inicial. En el caso de las infraestructuras avanzadas para combustibles de aviación, los principios criogénicos deben combinarse con los requisitos específicos del sector aeronáutico.
Equipos criogénicos que impulsan la producción de combustibles sintéticos
Los siguientes sistemas criogénicos ayudan a resolver algunos de los principales desafíos de infraestructura en la producción de SAF sintético:
- Tanques de almacenamiento de CO₂, incluidos tanques aislados al vacío para mejorar el control de temperatura y reducir pérdidas.
- Vaporizadores de CO₂ para acondicionamiento de procesos y suministro controlado.
- Sistemas de manipulación de hidrógeno con aislamiento térmico adecuado.
- Tuberías aisladas que garantizan el control de temperatura y minimizan pérdidas.
- Equipos de control de presión.
La ingeniería criogénica como habilitador de la adopción a gran escala de los combustibles sostenibles de aviación
Plantas de producción de RFNBO de mayor capacidad, sistemas avanzados de almacenamiento y vaporización de CO₂, integración de hidrógeno renovable, soluciones de aislamiento térmico de última generación y sistemas automatizados de control de presión son algunas de las tendencias que marcarán el futuro próximo del sector de los combustibles sostenibles de aviación.
En todas ellas, los avances tecnológicos y la ingeniería criogénica están llamados a desempeñar un papel central en la transición energética de la aviación, pasando de ser un elemento de soporte a convertirse en infraestructura estratégica crítica.
En este contexto, contar con el socio adecuado en ingeniería criogénica será fundamental. Ahí es donde entra en juego Cryospain.
Proyectos y capacidades criogénicas de Cryospain para la infraestructura de combustibles sostenibles de aviación
Cryospain suministra sistemas integrados de almacenamiento, vaporización y transferencia criogénica necesarios para la adopción a gran escala de los combustibles sostenibles de aviación.
Aplicamos nuestra amplia experiencia en ingeniería criogénica para desarrollar sistemas capaces de garantizar la estabilidad operativa y la eficiencia de las infraestructuras SAF. Algunos de nuestros proyectos más recientes demuestran esta capacidad, incluyendo el suministro de cuatro sistemas de carga de cisternas de hidrógeno líquido y nuestro proyecto de tanques criogénicos para Neom Green Hydrogen.
Nuestro alcance de suministro está diseñado para cumplir con los más altos estándares de ingeniería criogénica en términos de estabilidad del producto, eficiencia y seguridad:
- Equipos para almacenamiento masivo de CO₂ con capacidad de control de presión, gestión de fases y acondicionamiento.
- Tanques aislados al vacío específicos para hidrógeno líquido.
- Vaporizadores.
- Sistemas de transferencia.
- Otros sistemas complementarios de manipulación y control de presión.
¿Está preparado para ampliar sus capacidades de combustible sostenible de aviación y sumarse a la transición energética de la aviación?
En Cryospain estamos preparados para ayudarle. Póngase en contacto con nosotros y descubra cómo hacerlo posible.
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