Estudio y modelo de las cadenas productivas de hidrógeno y SAF en la futura aviación sostenible
2021
Menendez Rodriguez, Pelayo | Lopez Lazaro, Antonio
El objetivo del presente proyecto es conocer las implicaciones clave, tanto de capacidad como de costes, que tiene para la industria aeronáutica, en términos de infraestructura, la utilización y el despliegue del hidrógeno y del combustible sostenible de aviación (SAF, por sus siglas en inglés) a corto, medio y largo plazo. Para ello se estructura el proyecto en dos partes, una primera de tipo analítica y una segunda de modelización, interconectadas y coherentes entre sí. En la primera parte, en primer lugar, se contextualizan ambos sectores dentro de la particular coyuntura socioeconómica del Covid-19 y el resurgimiento que las tecnologías sostenibles han experimentado en la misma. Se revisan los antecedentes y los objetivos del sector aeronáutico en materia de sostenibilidad. Posteriormente se analizan las posibilidades de descarbonización para el sector, tanto soluciones incrementales como disruptivas, para a continuación estudiar de manera específica el estado del arte de las tecnologías relacionadas con el SAF y el hidrógeno, tanto en la parte aeronave como en la producción de dichos combustibles a escala industrial. Posteriormente, se plantean las infraestructuras que deberán dar respuesta a las necesidades de producción de ambos combustibles en la aviación futura, y se estudian los diferentes eslabones de la cadena productiva. En base al profundo estudio realizado en la primera parte del proyecto, es posible construir un modelo que permita plantear diferentes escenarios a futuro para la aviación y comparar las posibilidades en términos de capacidad productiva y de costes asociados en hidrógeno, SAF y keroseno. Previamente, en primer lugar, se construye un submodelo que, a partir de un escenario de incertidumbre casi total, predice las necesidades de keroseno de la futura flota, así como sus potenciales emisiones, comparadas frente al tope impuesto a la aviación. En segundo lugar, gracias a la primera parte del estudio, se proyecta con detalle cual será la producción de SAF hasta 2025 en base a las plantas actuales en funcionamiento y los proyectos anunciados. A continuación, se proyecta cual será la producción de SAF a medio y largo plazo, hasta 2050, apoyándose en los objetivos de producción. Además, en paralelo se tiene en cuenta una potencial introducción de la aviación de hidrógeno a partir de 2035. En tres escenarios distintos, uno optimista H (hidrógeno), uno intermedio S (SAF) y uno pesimista K (keroseno), se pone a prueba el modelo y se obtienen los escenarios de producción y demanda de los tres combustibles, así como sus costes nivelados y a nivel global, incluyendo el impacto del mercado de emisiones de carbono. También se estudia el impacto de los 3 escenarios en las emisiones globales de la aviación, comparándolas con los objetivos de sostenibilidad impuestos para 2050. En el presente proyecto se han alcanzado varias conclusiones. La primera de ellas y quizá la fundamental, es que para cumplir con el objetivo de reducir a la mitad las emisiones de 2005 y mantener el tope en las de 2019, es imprescindible mitigar los riesgos técnicos de las aeronaves de hidrógeno e introducirlas en el mercado en 2035. Si se resuelven, la producción de hidrógeno verde acompañará, pues estará desplegada y será rentable frente al keroseno y el SAF. La producción de SAF será el principal sostén de combustible para aviación (63% del total), llevándose el hidrógeno verde la cuota restante. Cualquier otro escenario que no sea con hidrógeno, imposibilita cumplir con los objetivos. El SAF, como única medida, no permite una aviación neutra en carbono. Si bien, para alcanzar ese escenario H, el despliegue de ambas cadenas de producción debe iniciarse de inmediato y no retrasarse frente a los planes previstos, pues cualquier retraso también imposibilitaría el cumplimiento. Por su parte, considerando el estatus actual de la infraestructura, dichos planes constituyen un desafío titánico y poco creíble.
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Bibliographic information
This bibliographic record has been provided by Universidad Politécnica de Madrid