O grande problema prendem-se com a cadeia de produção da nova fonte de energia e em todos os custos envolvidos. Enquanto hoje uma tonelada de combustível de aviação custa cerca de 730€, uma tonelada destes e-fuels, na melhor das hipóteses, tem um preço que ronda os dois mil euros
Imagine embarcar num voo de Seattle para Londres, mas em vez de queimar combustível fóssil, o motor do avião funciona com combustível criado - literalmente - a partir do ar.
Parece ficção científica, mas os laboratórios de investigação já estão a trabalhar para que isso aconteça. Mas, até ao momento, é numa escala muito pequena. Uma nova classe de combustível de aviação sustentável (SAF) retira o dióxido de carbono (CO₂) do ar e transforma-o em combustível de avião, oferecendo um vislumbre de um futuro em que a aviação poderá ser praticamente livre de emissões.
O senão? O preço destes e-fuels (combustíveis verdes) continua a ser muito elevado.
O elevado custo - e potencial - dos e-fuels
Os preços dos combustíveis de aviação sustentáveis variam consoante a forma como são fabricados e nenhum destes combustíveis é ainda amplamente utilizado.
Existem dois tipos principais: o SAF de base biológica, fabricado a partir de materiais orgânicos como o óleo alimentar usado e os resíduos agrícolas, e o e-SAF (também conhecido como eletrocombustíveis, e-querosene e e-fuels), fabricado com hidrogénio renovável e CO₂ capturado do ar.
Os e-combustíveis são a opção mais cara, em grande parte devido ao elevado custo da captura de carbono e da eletrólise. Mas são muito promissores: podem ser verdadeiramente neutros em termos de carbono.
“Entre todas as alternativas ao combustível fóssil para aviões a jato, o e-querosene oferece a via mais promissora para descarbonizar o setor da aviação”, afirma Camille Mutrelle, responsável pela política de aviação da Transport & Environment, uma organização europeia sem fins lucrativos dedicada aos transportes sustentáveis. “Ao contrário do SAF de base biológica, que é limitado pela disponibilidade de matérias-primas e pelas preocupações com o uso do solo, o e-querosene pode ser aumentado de forma sustentável para satisfazer a procura de combustível para a aviação sem competir com a produção de alimentos.”
As emissões do ciclo de vida do e-SAF podem se aproximar de zero - especialmente quando é feito através de CO₂ capturado diretamente do ar e alimentado por eletricidade renovável, acrescenta Mutrelle.
Embora o mercado ainda seja incipiente, os primeiros voos comerciais que utilizam e-fuels, pelo menos em parte, são esperados para 2030, diz Mutrelle. Estão já em curso mais de 30 projetos à escala industrial em toda a Europa e as principais companhias aéreas, incluindo a United Airlines e a IAG, estão a começar a investir.
“Esperamos uma implantação mais alargada na década de 2030, à medida que a produção aumenta e os custos diminuem”, refere Mutrelle.
De acordo com a Agência Europeia para a Segurança da Aviação, os combustíveis verdes custam atualmente, em média, 7.695 euros (cerca de 8 720 dólares) por tonelada. O SAF de base biológica é mais barato, com 2.085 euros (cerca de 2.365 dólares) por tonelada, mas continua a ser muito mais caro do que o combustível de aviação convencional, que custa em média 734 euros (cerca de 830 dólares) por tonelada.
Esta enorme diferença de preços explica porque é que a adoção de SAF - especialmente os e-fuels - tem sido lenta.
Transformar o ar em combustível de avião
Qual é, então, a ciência que pode levar um Dreamliner de 280 toneladas a atravessar o Atlântico, utilizando apenas ar, água e energia renovável?
Os combustíveis de captura de carbono evitam as armadilhas ambientais dos biocombustíveis tradicionais, que muitas vezes dependem de monoculturas como a cana-de-açúcar, que podem prejudicar a biodiversidade e competir com a produção de alimentos.
Em vez disso, os combustíveis eletrónicos utilizam CO₂ da atmosfera (ou emissões industriais), mais hidrogénio extraído da água através de eletrólise, utilizando eletricidade renovável. O resultado é um combustível sintético para jatos que pode ser utilizado nos motores dos aviões existentes, reciclando o carbono em vez de o adicionar à atmosfera.
Entre as empresas pioneiras nesta abordagem está a Twelve, uma empresa com sede na Califórnia que desenvolve a eletrólise de CO₂ a baixa temperatura. Trata-se de um método energeticamente eficiente para transformar CO₂ e água em gás de síntese, a base do combustível sintético ou simplesmente feito de algo diferente dos recursos fósseis naturais.
“O nosso método é o método eletroquímico, em que fazemos a eletrólise do CO₂ na parte da frente - e fazemo-lo a baixas temperaturas”, explica Ashwin Jadhav, vice-presidente de desenvolvimento empresarial da Twelve. “Não há muitas pessoas por aí focadas nisso.”
Este processo de baixa temperatura utiliza menos energia do que os métodos tradicionais de alta temperatura e integra-se facilmente com a energia eólica e solar, tornando a produção de combustível eletrónico mais eficiente e escalável. Estes “combustíveis à base de ar” podem reduzir as emissões em até 90% em comparação com o combustível fóssil para jatos, sem a poluição causada pela perfuração, refinação e transporte de petróleo, de acordo com representantes da Twelve.
A primeira fábrica de demonstração comercial da Twelve, denominada AirPlant One, vai abrir este ano no estado de Washington e a empresa planeia produzir 50 000 galões de combustível de aviação sustentável (SAF) por ano. A United Airlines é um dos principais apoiantes que contribui para tornar possível esta primeira ronda de produção em grande escala. A Twelve também assinou um importante acordo para fornecer 260 milhões de galões de SAF durante 14 anos ao International Airlines Group da Europa (que detém a Vueling, Iberia, Aer Lingus e British Airways).
E embora o combustível da Twelve ainda não tenha alimentado um voo comercial, a empresa pretende fornecer combustível eletrónico para voos no próximo ano. A Microsoft faz parte de uma parceria tripartida com a Alaska Airlines e a Twelve, através da qual a Microsoft compensará as emissões resultantes das viagens de negócios dos seus funcionários na Alaska Airlines.
Por enquanto, a expetativa é misturar o e-SAF com combustíveis fósseis até que a produção de e-SAF seja ampliada para encher os tanques. Ao abrigo do regulamento europeu ReFuelEU Aviation, os voos na Europa devem utilizar 2% de SAF até 2025 e 70% até 2050 - com objetivos específicos para a adoção de combustíveis eletrónicos ao longo do percurso.
Porque é que os combustíveis verdes ainda não estão a descolar
Embora a tecnologia para céus verdes já exista, a passagem dos combustíveis fósseis para uma aviação verdadeiramente sustentável é uma viagem longa e complicada. Os investimentos existentes e de longa data em petróleo, as considerações políticas e o ritmo da regulamentação desempenham um papel importante na rapidez com que a transição se processa.
“São necessárias economias de escala para baixar os preços, mas os elevados custos iniciais desencorajam as companhias aéreas de adotarem amplamente as SAF”, refere Marina Efthymiou, professora de gestão da aviação na Universidade da Cidade de Dublin. “Sem uma intervenção política forte - como subsídios, créditos fiscais e obrigações - o fosso financeiro é simplesmente demasiado grande para ser ultrapassado.”
A professora observa que os combustíveis verdes têm o maior potencial de redução de emissões de qualquer SAF - mas também os custos de arranque mais elevados.
Até agora, a maior parte do uso de SAF pelas companhias aéreas envolveu combustíveis de base biológica, especialmente HEFA-SPK (Ésteres e Ácidos Graxos Hidroprocessados), que estão mais disponíveis comercialmente.
Em novembro de 2023, a Virgin Atlantic efetuou o primeiro voo transatlântico inteiramente alimentado por combustíveis sustentáveis - feitos a partir de gorduras residuais e açúcares vegetais. Nenhum combustível fóssil. Nem combustíveis eletrónicos. Mostrou que a aviação limpa é possível, embora as opções da próxima geração, como os combustíveis eletrónicos, ainda sejam demasiado caras e difíceis de escalar.
Companhias aéreas como a Emirates, a Cebu Pacific, a Virgin Atlantic e a British Airways já voaram com SAF, embora os pormenores sejam muitas vezes vagos.
“As companhias aéreas nem sempre são transparentes sobre a quantidade de SAF que estão a utilizar, a percentagem de mistura ou o tipo de SAF em que confiam”, aponta Efthymiou.
Nos setores da energia, tecnologia e aviação, um número crescente de empresas está a investir em combustível de aviação sustentável (SAF). Companhias aéreas como a United, Delta, Lufthansa, Japan Airlines e Air France-KLM comprometeram-se a aumentar a utilização de SAF, enquanto gigantes da energia como a Shell, BP e TotalEnergies estão a financiar instalações de produção de SAF.
Empresas tecnológicas como a Microsoft, a Amazon e a Google comprometeram-se a comprar SAF para compensar as emissões das viagens de negócios. No entanto, o investimento em eletrocombustíveis (eSAF) - produzidos através da combinação de CO₂ capturado e eletricidade renovável - é ainda muito mais limitado.
Os primeiros a adotar esta tecnologia, como a United Airlines, o Grupo Lufthansa, a IAG (empresa-mãe da British Airways) e a Japan Airlines, assinaram parcerias com empresas como a Twelve, a Infinium e a Synhelion. Uma vez que a produção de eSAF é significativamente mais dispendiosa e intensiva em termos energéticos do que a de SAF de base biológica, o investimento das empresas continua a ser cauteloso e a implantação em grande escala dependerá em grande medida do apoio regulamentar e dos avanços tecnológicos.
Barreiras à entrada: porque é que os combustíveis verdes são tão caros
Os combustíveis verdes são difíceis de produzir e ainda mais difíceis de escalar. As infraestruturas necessárias - unidades de captura de carbono, sistemas de eletrólise, instalações de síntese de combustível - são de construção dispendiosa.
A produção também exige enormes quantidades de energia renovável. A eletrólise, que consiste em utilizar a eletricidade para isolar o hidrogénio na água, exige, por si só, uma produção de hidrogénio verde em grande escala, que ainda está em desenvolvimento na maioria das regiões.
“Os e-fuels têm potencial para serem a forma mais sustentável de SAF, porque podem ser produzidos sem utilização do solo, sem recurso à agricultura ou a matérias-primas residuais”, lembra Efthymiou. "Mas isso depende da fonte de eletricidade e de CO₂. A promessa de sustentabilidade só é válida se os fatores de produção forem verdadeiramente renováveis."
Em suma, os combustíveis eletrónicos só serão tão limpos como a rede que os alimenta.
Ainda assim, uma das principais vantagens é o facto de os combustíveis verdes funcionarem com as aeronaves existentes.
“A maioria das estimativas sugere que os e-fuels poderão tornar-se mais competitivos em termos de custos em meados da década de 2030”, diz Efthymiou, “dependendo dos preços da eletricidade renovável, dos preços do carbono e das melhorias tecnológicas”.
Já estão a funcionar instalações de demonstração em pequena escala - como a Ineratec e a Atmosfair na Alemanha, e a Infinium e a Twelve nos EUA.
Mas os volumes continuam a ser diminutos e os custos são elevados.
“Sem um impulso regulamentar sólido, as companhias aéreas não estão motivadas para mudar”, refere Mutrelle.
O caminho para a descolagem
Ainda assim, com investimento contínuo, apoio político e avanços tecnológicos, os especialistas acreditam que a ideia de voar com combustível produzido a partir do ar pode tornar-se uma realidade.
Embora pragmáticos em relação aos desafios a enfrentar, muitos especialistas estão otimistas.
Jonathon Counsell, diretor de sustentabilidade do International Airlines Group, é um deles.
“É claro que o objetivo final é retirar o CO₂ diretamente da atmosfera”, aponta Counsell. "No início, estamos a capturar o CO₂ das instalações industriais para evitar que entre no ar. Mas o próximo passo é a captura direta do ar - sugar o carbono da própria atmosfera. É aí que queremos realmente chegar".
Counsell salienta que a produção de SAF já cresceu de 100 toneladas para mais de um milhão de toneladas em apenas alguns anos - prova de que a escala é possível.
Apesar de os combustíveis com captura de carbono continuarem a ser uma solução a longo prazo e não uma realidade atual, se os governos, as companhias aéreas e os inovadores se alinharem, a ideia de voar com combustível produzido a partir do ar poderá descolar mais cedo do que pensamos.
