Em um prédio à beira de um parque de negócios fora de Sheffield, o pesquisador Ihab Ahmed está se preparando para disparar um pequeno motor a jato.
Originalmente usado como uma unidade de energia auxiliar para um avião comercial, ele foi transformado em um testbed para novos combustíveis desenvolvidos em um laboratório ao lado.
O arranjo é uma peça central do Centro de Inovação de Combustíveis Sustentáveis da Universidade de Sheffield (SAF-IC), uma instalação de pesquisa criada para permitir que combustíveis sintéticos sejam preparados e avaliados em pequena escala, antes de serem colocados em produção em larga escala.
Em um banco de telas de computador em uma sala de controle próxima, Ihab pode monitorar o motor como ele começa com uma explosão de chama e poderes para cima.
Os sensores dizem-lhe o que o motor está a fazer em tempo real – e permitem que os gases de escape sejam continuamente analisados.
Combustíveis de aviação sustentáveis (ou SAF) são alternativas sintéticas aos combustíveis fósseis, feitos de fontes renováveis.
Estes podem incluir óleos de cozinha, gorduras vegetais e resíduos agrícolas, bem como dióxido de carbono capturado.
A vantagem da queima de combustíveis como estes é que não aumenta a carga geral de dióxido de carbono na atmosfera.
O carbono emitido só recentemente foi removido, seja por plantas ou por processos químicos.
Em contraste, a queima de combustíveis fósseis libera carbono que foi armazenado na Terra por milhões de anos.
“Do ponto de vista ambiental, é dia e noite”, explica Ahmed.
“Em princípio, o CO2 deve ser um zero líquido, então não há mais dióxido de carbono adicionado à atmosfera, mas outro benefício é a parte não-CO2 das coisas.
Por exemplo, reduz as partículas ou fumaça que sai do motor, o que pode afetar seus pulmões, além de contribuir para a criação de rastros.
Na prática, os combustíveis sustentáveis não são neutros em carbono, devido à energia usada na produção, refino e transporte.
As reduções reais variam muito dependendo do combustível utilizado.
A indústria da aviação está sob pressão para encontrar uma alternativa ao combustível de aviação.
De acordo com as previsões da Airbus e da Boeing, a frota global de aviões deverá mais do que dobrar nas próximas duas décadas, à medida que as classes médias em países como ndia e China se expandem e a demanda por viagens aéreas aumenta.
Ao mesmo tempo, os membros da Associação Internacional de Transporte Aéreo, que representa as companhias aéreas, comprometeram-se a atingir o zero líquido até 2050.
Alguns ganhos serão obtidos pela substituição de aviões mais antigos por novos.
As aeronaves mais modernas são entre 15 e 30% mais eficientes em termos de combustível do que seus antecessores.
No entanto, se a indústria continuar se expandindo, muito mais será necessário.
A longo prazo, novas tecnologias, como a energia do hidrogênio e a eletrificação, provavelmente desempenharão um papel, pelo menos em rotas mais curtas.
Mas há grandes desafios a serem superados.
O hidrogênio, por exemplo, é volumoso e difícil de armazenar em grandes quantidades.
Ele precisa ser mantido como um gás altamente comprimido ou como um líquido muito frio.
Para ser sustentável, tem que ser feito de forma limpa, a partir de fontes renováveis – e os suprimentos agora são muito limitados.
“Acreditamos que poderíamos trazer uma pequena aeronave de célula de combustível de hidrogênio para o mercado entre 2035 e 2045, tecnicamente”, diz Arjen Meijer, executivo-chefe da fabricante brasileira de jatos Embraer.
Mas a pergunta que precisa ser respondida é: haverá hidrogênio suficiente para alimentar essas aeronaves?
Essas coisas precisam se unir.
Eles não podem acontecer separadamente.
Enquanto isso, as baterias são atualmente muito pesadas em relação à energia que elas contêm.
Isso os torna inadequados para alimentar aviões grandes ou serem usados em longas distâncias.
Isso significa que os aviões de hidrogênio e híbridos, ou totalmente elétricos, permanecem a anos de distância.
Os combustíveis da aviação sustentável, por outro lado, podem ser feitos no laboratório para ter as mesmas características que os convencionais derivados do petróleo bruto, para que possam ser usados na aeronave de hoje.
Há restrições.
Atualmente, as companhias aéreas devem usar uma mistura de SAF com combustível comum, com o componente SAF não superior a 50%.
No entanto, aviões modernos são capazes de queimar 100% SAF.
Em um voo de teste especialmente aprovado no ano passado, a Virgin Atlantic voou um Boeing 787 de Londres para Nova York usando combustível produzido exclusivamente a partir de gorduras residuais e açúcares vegetais.
“As tecnologias já estão disponíveis e certificadas para uso em aeronaves”, explica Julie Kitcher, diretora de sustentabilidade da Airbus.
“O desafio com combustíveis sustentáveis é realmente conseguir produzi-lo em escala, em todo o mundo, porque esta é uma indústria global, a um preço acessível.” E isso é muito claramente a captura.
Atualmente, os suprimentos de SAF são mínimos.
De acordo com o regulador europeu EASA, eles representam apenas 0,05% do combustível usado na UE.
Eles também custam entre três e cinco vezes mais do que o combustível de aviação regular.
Os governos querem mudar isso.
No Reino Unido, um mandato SAF foi introduzido, que estipula que a partir do próximo ano, 2% de todo o combustível de aviação fornecido deve ser SAF, aumentando para 10% em 2030 e 22% em 2040.
A UE tem um mandato semelhante, embora se estenda até 2050 – quando o objetivo para o uso de SAF será de 63%.
Os EUA não têm requisitos mínimos, mas oferecem subsídios para reduzir o preço dos combustíveis sustentáveis.
Mas se o uso de SAF for aumentar, a produção também precisará ser aumentada drasticamente.
Existem muitos métodos diferentes, ou caminhos para fazer combustíveis sustentáveis.
Eles podem ser feitos de biomassa, como óleo de cozinha, culturas energéticas, madeira, resíduos agrícolas e até resíduos humanos.
No entanto, há preocupações de que isso não fornecerá todo o combustível que o mercado precisará.
Algumas matérias-primas podem precisar ser evitadas, seja para evitar a degradação ambiental, como o desmatamento, ou para evitar que a terra necessária para o cultivo de alimentos seja entregue à produção de energia.
Uma alternativa é usar um método chamado poder para o líquido, no qual a água e o dióxido de carbono são decompostos, com o carbono e o hidrogênio resultantes combinados para criar combustível líquido.
Isso poderia produzir suprimentos potencialmente ilimitados de combustível, mas para ser sustentável exigiria grandes quantidades de eletricidade renovável, bem como um aumento substancial na captura e armazenamento de carbono.
Ambos os processos – usando biomassa ou energia para líquido – são atualmente muito caros.
Como resultado, a indústria da aviação está exigindo ações para aumentar a produção e reduzir os preços através de economias de escala.
No entanto, os ambientalistas questionam se isso é realmente viável.
Há bons SAFs, e há maus SAFs, mas a verdade brutal é que agora não há muito de ambos”, diz Matt Finch, chefe do grupo de campanha Transport & Environment do Reino Unido.
“Ao contrário, agora existem milhares de novos aviões encomendados por companhias aéreas, e todos eles queimarão combustíveis fósseis por pelo menos 20 anos.
Ações falam mais alto do que palavras, e é claro que o setor de aviação não tem planos de se afastar de seu vício em poluição.
No entanto, no recente Farnborough Airshow, houve vários anúncios significativos relacionados ao SAF.
Um consórcio, incluindo Airbus, AirFrance-KLM, Associated Energy Group, BNP Paribas e Qantas, entre outros, anunciou planos para investir US $ 200 milhões em um novo fundo que investirá em “projetos tecnológicos maduros de produção de SAF usando, por exemplo, matérias-primas baseadas em resíduos”.
Enquanto isso, a Boeing disse que havia estabelecido uma parceria com a empresa de investimento Clear Sky para promover um método de produção SAF pioneiro pela empresa britânica Firefly.
Esse método envolve tomar resíduos humanos e usar calor e alta pressão para transformá-lo em uma substância que pode ser usada para fazer SAF.
Em outras palavras, permite que os aviões sejam alimentados por cocô.
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