Revista de descontaminación industrial, recursos energéticos y sustentabilidad.

Cambios en Aire y Mar

Cambios en Aire y Mar

Transportes aéreo y marítimo implementan mejoras por el cambio climático.



Los servicios de transporte por mar y aire son fundamentales para el desarrollo de los países. En las últimas décadas estos sectores han intensificado su actividad comercial. Y hoy, a propósito de los desafíos que impone el cambio climático, aumentan sus esfuerzos por hacer su operación más sostenible.

En el presente artículo exponemos las propuestas elaboradas para ambos rubros, incluidas en el documento “Visión y acción climática del mundo empresarial para Chile”. Este texto, publicado en marzo de este año por la Confederación de la Producción y del Comercio (CPC) -con el apoyo de la consultora internacional EY-, plantea un conjunto de medidas y soluciones de adaptación y mitigación al fenómeno climático, orientadas a las principales ramas de la economía local.

Emisiones aguas adentro

El transporte marítimo internacional representa aproximadamente el 90% del desplazamiento de mercancías entre los países y comunidades a nivel mundial. Es, al mismo tiempo, una de las actividades comerciales más reguladas en todos sus aspectos. En su caso particular, esto se hace a través de la Organización Marítima Internacional (OMI), entidad dependiente de las Naciones Unidas.

Se trata, además, del quinto mayor contribuyente a la contaminación del aire y a las emisiones de carbono. “La tasa de crecimiento del comercio internacional hace que el problema sea aún más apremiante”, advierte el reporte.

Según datos del Tercer Estudio de la OMI sobre los gases de efecto invernadero (GEI), en 2012 el transporte marítimo internacional generó aproximadamente el 2,2% de las emisiones de dióxido de carbono (CO2) a nivel mundial (ver Datos).

Actualmente, los combustibles para esta actividad tienen mucho más contenido de azufre que aquellos que se emplean para el transporte por carretera. La OMI, teniendo esto en consideración, bajó el límite mundial de contenido de azufre en el fuel oil consumido a bordo de los buques, a un 0,5% masa/masa, lo que comenzó a regir a partir del 1 de enero de este año.

“La implantación de este límite reducirá considerablemente la cantidad de óxido de azufre procedente de los buques, lo que supondrá importantes beneficios sanitarios y ambientales para el mundo, particularmente, para las poblaciones cercanas a puertos”, señala el texto elaborado por la CPC y EY.

Ambición climática

Para asegurar que el transporte marítimo sea más limpio, la OMI definió una serie de convenios orientados a mitigar el efecto de las emisiones contaminantes de los barcos. Así, adoptó medidas de eficiencia energética tendientes a reducir las emisiones de GEI procedentes de las embarcaciones. Pero también implementó otra serie de acciones destinadas a reducir o eliminar por completo, en plazos establecidos, las emisiones del transporte marítimo, sean éstas a la atmósfera o al medio ambiente acuático.

De esta forma, el organismo estableció niveles de ambición que guían su estrategia:

1. La intensidad del carbono de los buques disminuirá mediante la implantación
de fases adicionales del Índice de Eficiencia Energética de Proyecto (EEDI, por su sigla en inglés) para los buques nuevos (embarcaciones entregadas a partir del 1 de julio de 2019). El EEDI, definido por la OMI, es la medida técnica más importante en materia de eficiencia energética (EE) y tiene como finalidad promover el uso de equipos y maquinaria de mayor EE y, por lo tanto, menos contaminantes.

En términos generales, el EEDI representa los gramos de CO2 que cada buque emite para transportar una tonelada de carga en una milla recorrida (g-CO2/toneladamilla). En el fondo, este índice es la línea base para verificar las emisiones de CO2 de cada barco en el futuro.
En ese sentido, la idea es, según el documento de CPC-EY, “examinar, con el propósito de reforzarlas, las prescripciones de proyecto de eficiencia energética para los buques, determinando el porcentaje de mejora de cada fase y para cada tipo de buque, según proceda”.

2. Las emisiones de carbono del transporte marítimo internacional se reducirán en al menos 40% de aquí a 2030, comparado con los niveles de 2008. Además, se proseguirá con los esfuerzos para llegar al 70% de aquí a 2050, respecto de los índices de 2008.

3. El nivel de las emisiones de GEI procedentes del transporte marítimo debieran estar en su máximo, para entonces comenzar a reducir su índice total anual al menos un 50% de aquí al año 2050, comparado con los niveles de 2008. “Prosiguiendo al mismo tiempo los esfuerzos para suprimirlas gradualmente como se prevé en la visión de la OMI, como punto en el camino de reducción de las emisiones de CO2 acorde con el Acuerdo de París”, agrega al reporte.

Por otra parte, el Plan de Gestión de la Eficiencia Energética del Buque (SEEMP, por su sigla en inglés), instrumento también diseñado por la OMI, considera los siguientes aspectos:

• Mejorar la planificación de cada viaje.
• Considerar las condiciones meteorológicas.
• Aplicar el concepto “Justo a tiempo”, en zarpes y recaladas a puertos.
• Optimizar la velocidad de crucero, la potencia al eje y el gobierno del buque.
• Establecer el asiento óptimo en cada navegación y tramo.
• Mantener un lastre óptimo.
• Mejorar los aspectos referentes a la optimización de la hélice y de su flujo.
• Uso óptimo del timón y de los sistemas de control del rumbo (pilotos automáticos).
• Mantenimiento del casco.
• Preocuparse del rendimiento y mantenimiento del sistema de propulsión.
• Recuperación (reaprovechamiento) del calor residual.
• Mejora de la gestión de la flota.
• Mejora de la manipulación de la carga.
• Gestión de la energía (enfocada al consumo de energía eléctrica a bordo).

Otra medida ya adoptada que contribuirá a adoptar la estrategia a revisar en 2023 es el sistema de recopilación de datos sobre el consumo de combustible. Esto ya es obligatorio para los buques de arqueo bruto igual o superior a 5.000 (es decir, 5.000 toneladas), a partir del 1 de enero de 2019.

Propulsión a hidrógeno

La eficiencia energética ha sido un tema relevante para la industria marítima. Tanto así, que en los últimos años, gracias a eso, se han reducido en alrededor de un 40% las emisiones de GEI por contenedor; muy por sobre el resto de la industria del transporte.

No obstante, las medidas de eficiencia solo pueden mantener las emisiones estables, pero no eliminarlas. Para dar el siguiente gran paso hacia la descarbonización del transporte marítimo, se requiere un cambio en las tecnologías de propulsión o bien hacia combustibles limpios.

En la estrategia inicial de la OMI se determinaron niveles de cumplimiento para el transporte marítimo internacional, teniendo presente que las innovaciones tecnológicas y la introducción mundial de combustibles y/o fuentes de energía alternativos serían fundamentales para alcanzar la ambición climática general.

En la actualidad existen varias alternativas de combustible para el transporte marítimo, pero ninguna aún permite reducir a cero las emisiones de GEI.

Cambios en Aire y Mar - 550x350.jpgLas operaciones aeroportuarias requieren seguridad y eficiencia.

Por otro lado, en los últimos años ha habido avances contundentes en cuanto a la calidad de los motores, que son más económicos y eficientes. Lo mismo ha ocurrido con los combustibles, donde permanentemente se están probando nuevas opciones, como por ejemplo el gas natural.

También hay que considerar que los barcos que operan con estos combustibles son costosos y limitados, por la cantidad de combustible que consumen. “Por lo tanto, el soporte logístico se hace fundamental tanto para éste como para cualquier combustible que se quiera explorar”, precisa el informe.

En 2017, Toyota ordenó la construcción del primer barco propulsado de hidrógeno, Energy Observer (ver foto secundaria). Si bien corresponde a una escala experimental, se están dando los primeros pasos en ese tipo de insumo.

Adicionalmente, el puerto de Amberes (Bélgica) encargó el desarrollo de un remolcador impulsado por hidrógeno. La nave, denominada “Hydrotug”, será la primera en su tipo en operar en el mundo. El hidrógeno, aparte de ser el elemento químico más abundante en todo el planeta, es inagotable y presenta una densidad energética excepcional. Esto, ya que libera hasta cuatro veces más energía que el carbono; tres veces más que el gasoil y 2,5 veces más que el gas natural. Además, su combustión no emite ningún GEI ni partículas finas.

Estela de gases

La aviación comercial ha sido y sigue siendo muy importante para el desarrollo social y económico de Chile. Su crecimiento en términos del índice pasajeros/población se ha incrementado sostenidamente desde un 0,29 en los años noventa a un 1,27 en la década del 2000, según datos del INE y de la Junta Aeronáutica Civil.

Desde hace varias décadas, la industria del transporte aéreo ha trabajado para que los viajes sean mucho más sostenibles. De hecho, el vuelo de un pasajero hoy produce la mitad del CO2 del que generaba en 1990. Asimismo, gracias a los avances conseguidos se ha llegado a tal punto, que la última generación de aviones libera emisiones de CO2 por pasajero-kilómetro en índices que rivalizan con las de autos compactos e incluso con vehículos híbridos.

Al respecto, la Organización Aeronáutica Civil Internacional (OACI), sus Estados miembros y la industria aérea están conscientes de los aportes que deben realizar para alcanzar las metas globales trazadas. Por ello, desde 2008 se han generado distintos acuerdos dirigidos a la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero a nivel mundial.

En 2007, el IPCC estimó que la industria de la aviación a nivel mundial contribuía con un 2% de las emisiones de GEI, de las cuales más de la mitad corresponde a la aviación internacional. Por su parte, la aviación chilena aporta alrededor de un 0,3% a las emisiones mundiales totales de GEI.

Para frenar sus efectos, se han propuesto distintas medidas asociadas a la navegación aérea, las operaciones aeroportuarias y la tecnología, entre otras.

Mejoras en tierra

El sector de transporte aéreo se encuentra desarrollando iniciativas referidas a la reducción de emisiones. Particularmente, en Chile existe un Plan de Reducción de Emisiones Atmosféricas (Plan REA), que incluye todas las actividades del Aeropuerto Internacional Arturo Merino Benítez (Santiago), tanto en operaciones aeroportuarias, como también en lo que respecta a navegación aérea.

Según este protocolo, la Dirección General de Aeronáutica Civil (DGAC) desde 2016 debe realizar dos revisiones de gases al año a los vehículos de apoyo terrestre que utilicen combustible diésel y superen los cinco años de antigüedad. Considerando que el complejo aeroportuario hoy cuenta con una flota terrestre de 752 unidades, la DGAC debe efectuar un total de 40 controles mensuales aleatorios, abarcando así a más del 5% de la flota.

Además, se retirará de circulación a los vehículos que no acaten esta exigencia, hasta su cumplimiento.

Por otro lado, la flota vehicular existente será renovada a una tasa anual del 20%, lo que significa que no se mantendrán vehículos livianos con una antigüedad superior a un lustro. “El tipo de tecnología para los vehículos será eléctrica, a gas o híbrida, o por defecto, con tecnología EURO V o superior”, precisa el documento de CPC-EY.

En espacio aéreo

Por otro lado, se han implementado distintas medidas operacionales en el ámbito de navegación aérea, “todas alineadas con la política medioambiental de la DGAC y los propósitos ambientales de la OACI”, añade el texto.

De este modo, existen soluciones que se potencian de manera sinérgica. Así, la aplicación del sistema de navegación aérea RNAV permite disminuir los tiempos de vuelo y, por ende, también las emisiones de CO2 y el consumo de combustible.

Asimismo, la navegación basada en el rendimiento (PBN, por su sigla en inglés), es una herramienta para optimizar la estructura del espacio aéreo, lo que posibilita ahorrar combustible y reducir la emisión de gases nocivos. El PBN se emplea en la mayoría de las aeronaves comerciales de transporte de pasajeros y de carga.

A partir de 2012 se desarrolló un plan para perfeccionar la red de aerovías RNAV en el territorio nacional en dos etapas, con el fin de optimizar el diseño del espacio aéreo aplicando el concepto PBN.

La primera etapa fue el tramo Santiago-Arica. “El diseño de estas nuevas aerovías RNAV permitió reducir las distancias voladas en más de 48.000 millas náuticas mensuales, lo que equivale a 926 toneladas de CO2 que se dejaron de emitir desde septiembre de 2013. La segunda fase del plan rediseñó el tramo entre Santiago y Punta Arenas, se implantó en diciembre de 2016 y logró reducciones de 35 toneladas mensuales de CO2”, destaca el reporte CPC-EY.

Adicionalmente, en Chile se han efectuado cambios en el diseño del espacio aéreo, lo que ha permitido tener rutas más eficientes. En específico, se ha aprovechado el uso de sistemas de posicionamiento global disponibles en el mundo, como el Sistema de Vigilancia Dependiente Automática por Contrato (ADS-C) y Vigilancia Dependiente Automática-Radiodifusión (ADS-B).

Mitigación a bordo

Sumado a lo anterior, las principales aerolíneas del país han incorporado en su operación otras medidas para mitigar sus emisiones:

• Optimización del peso a bordo: A través del cambio de materiales para la construcción de los gabinetes de servicios de alimentos de cabina; reemplazo de manuales impresos de operación por computadoras o tablets; instalación de asientos más ligeros y materiales más livianos utilizados en el proceso de diseño y manufactura de aeronaves.
• Optimización de las rutas: Con esto se disminuyen los tiempos de vuelo y reduce el consumo de combustible.
• Velocidad de crucero y aterrizaje: El uso de nuevas tecnologías permite un descenso “continuo” suave durante las operaciones de aterrizaje, ahorrando entre 150 y 300 kilogramos de emisión de CO2 por operación. También permite, durante el despegue y ascenso, hacer una subida continua, alcanzando la altitud de crucero óptima de manera eficiente más rápido.
• Optimización del uso de motores en tierra: El encendido de motores se demora hasta el inicio del rodaje en pista, el cual además se realiza con un solo motor.
• Modificación de planes de mantenimiento, asociados al rendimiento del combustible en las aeronaves.
• Renovación de la flota de aeronaves: Es la principal inversión que han hecho los operadores aéreos de Chile durante la última década. Cada modelo nuevo de aeronave lanzado al mercado representa una mejora en eficiencia que va entre 12% y 35%, respecto al modelo que sustituye. En Chile, las aerolíneas han renovado más del 50% de su flota aérea durante la última década, reduciendo con ello un 35% de la edad promedio de la flota que, según se calcula, es hoy de 8,5 años.
• Renovación de los equipos en tierra, utilizando vehículos más eficientes y con menos impacto en las emisiones de gases efecto invernadero.
• Incorporación de winglets o alerones en los extremos de las alas de los aviones: Esto ayuda a aminorar la resistencia en vuelo y, en consecuencia, el consumo de combustible.
• Lavado de motores con mayor frecuencia, lo cual reduce el consumo de combustible.

El documento “Visión y acción climática del mundo empresarial para Chile” advierte, no obstante, que “el futuro está en recibir el apoyo e incentivo de gobiernos y productores para establecer y desarrollar una cadena de suministros de combustibles alternativos sostenibles, lo que permitirá reducir las emisiones hasta un 80%, sin requerir mayores cambios tecnológicos en los equipos aeronáuticos que se emplean en la actualidad”.

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Datos

796
Millones de toneladas de CO2, es decir 2,2% del total de emisiones a nivel global, emitió la industria de transporte marítimo internacional en 2012, según datos de la OMI.

20%
Menos de combustible consume en promedio un vuelo hoy, 11 años después de que la industria de aviación firmara el primer compromiso para reducir sus emisiones contaminantes.

Artículo publicado en InduAmbiente N° 165 (julio-agosto 2020), págs. 58-62.