Investigador responsable: Bruno Benevit
Título original: Caminos hacia una aviación sostenible: análisis de las emisiones de las operaciones aéreas en Europa para apoyar iniciativas políticas
Autor: Nicolò Avogadro y Renato Redondi
Lugar de intervención: Europa
Tamaño de la muestra: 9 millones de vuelos
Sector: Economía del Transporte
Variable de Principal Interés: Emisión de GEI
Tipo de Intervención: Eficiencia operativa
Metodología: Ascendente
Resumen
Con el creciente debate sobre el calentamiento global, las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) han sido objeto de un gran escrutinio por parte de la opinión pública. La aviación es uno de los sectores que más preocupación genera en este sentido, generando una demanda de mayor eficiencia por parte de los actores del sector. Este estudio evaluó la eficiencia en el uso de combustible y las emisiones de GEI en el sector de la aviación, utilizando datos de vuelos intercontinentales e intraeuropeos. Los resultados encontrados resaltaron que una porción relevante de las emisiones totales surge de los procedimientos de aterrizaje y despegue. La evidencia también destacó la importancia de la mejora operativa, sugiriendo que las rutas más cortas (regionales e intraeuropeas) son menos eficientes.
La industria del transporte juega un papel central en el crecimiento económico global, estando asociada al proceso de integración global experimentado en las últimas décadas. Sin embargo, su rápida expansión ha generado preocupaciones ambientales. El sector fue el único entre las principales actividades económicas de Europa que mostró un aumento continuo de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) entre 2013 y 2019, contribuyendo a alrededor de una cuarta parte de las emisiones totales de la Unión Europea en ese período (AVOGADRO; REDONDI, 2024). Si bien el transporte terrestre representa la mayor parte de estas emisiones, el transporte aéreo ha destacado como uno de los principales focos de preocupación por su acelerado crecimiento. Desde 1990, las emisiones de la aviación se han más que duplicado.
Con una expectativa de crecimiento de la demanda en el mediano y largo plazo, combinada con la reducción de las ganancias marginales de eficiencia en el consumo de combustible de las aeronaves, la discusión sobre la sostenibilidad del sector aéreo ha ganado mayor notoriedad. Ante este escenario, los gobiernos y las instituciones internacionales se han fijado objetivos ambiciosos para descarbonizar el transporte aéreo, con el objetivo de lograr emisiones netas de CO2 cero para 2050.
Con la tendencia a intensificar la adopción de políticas ambientales más estrictas, como mecanismos de fijación de precios del carbono, varias empresas han buscado adoptar medidas más eficientes para reducir costos y emisiones. Las iniciativas evaluadas incluyen el uso de combustibles sostenibles, avances tecnológicos en aeronaves, mejoras en la gestión del tráfico aéreo y la adopción de medidas operativas más eficientes. Comprender los patrones de emisiones e identificar variaciones en la eficiencia del consumo de combustible entre diferentes tipos de vuelos puede ayudar a desarrollar políticas más efectivas, permitiendo al sector seguir satisfaciendo la demanda de viajes aéreos sin comprometer la sostenibilidad ambiental.
Las operaciones de vuelo convencionales se dividen en dos fases principales: las actividades realizadas por debajo de los 3.000 pies, que incluyen rodaje, despegue, ascenso inicial, aproximación y aterrizaje, y las que ocurren a mayores altitudes, que abarcan ascenso, crucero y descenso. Diferentes factores, como las condiciones climáticas adversas, las restricciones al tráfico aéreo y la normativa aeroportuaria específica, pueden cambiar el perfil de vuelo ideal, influyendo en las emisiones generadas en cada una de estas etapas. La relación entre la capacidad del sector aéreo para adaptarse a la demanda y la eficiencia tecnológica y operativa de las empresas y aeropuertos también es un aspecto relevante para evaluar las emisiones.
En este contexto, el impacto ambiental de la aviación se ha estudiado cada vez más para mejorar la comprensión de sus emisiones de GEI. La fase de crucero del vuelo (CCD), que incluye ascenso, vuelo a altitud de crucero y descenso, ha sido tradicionalmente el foco de la investigación, ya que representa la mayoría de las emisiones totales. Estudios más recientes también han comenzado a analizar las emisiones generadas durante las operaciones de aterrizaje y despegue (LTO). Aunque representa una proporción menor de GEI, las emisiones generadas por LTO afectan directamente la calidad del aire cerca de los aeropuertos y tienen implicaciones para la salud humana y los ecosistemas locales.
En el contexto de la aviación intraeuropea, las emisiones de GEI varían en función de la estructura del mercado interno de cada país y su dependencia del transporte aéreo. Algunos mercados tienen mayores emisiones debido al mayor volumen de vuelos internos, mientras que otros tienen una participación más significativa de rutas transfronterizas. Las emisiones en las rutas internacionales dentro de Europa son importantes, concentrándose algunas conexiones entre grandes centros urbanos la mayoría de los vuelos y, en consecuencia, las emisiones.
Varios estudios han evaluado este tipo de emisiones a nivel de aeropuerto, región o país, pero aún existen vacíos en la literatura sobre la eficiencia del consumo de combustible y la variabilidad de los patrones de emisiones entre aeropuertos y países del continente. Sin embargo, los estudios que abordan esta cuestión de forma integrada aún son escasos, especialmente en el contexto europeo. Esta brecha refuerza la necesidad de ampliar los análisis sobre los estándares de emisiones y la eficiencia operativa en el sector de la aviación.
Este estudio consideró el mercado europeo para evaluar las emisiones de GEI en la aviación. Para ello, los autores utilizaron una herramienta desarrollada por la Agencia Europea de Medio Ambiente (AEMA, 2019) para estimar las emisiones de GEI en el sector de la aviación con observaciones detalladas a nivel de vuelo. La base de datos utilizada en el estudio abarcó vuelos comerciales de pasajeros con salida o llegada a países del espacio Schengen, además del Reino Unido, Irlanda y Turquía, y se obtuvo de registros de vuelos programados. El conjunto de datos incluye aproximadamente 9 millones de vuelos, con un total de más de 1,53 mil millones de asientos ofrecidos. De estos vuelos, alrededor de 6,9 millones se realizaron dentro de Europa, lo que corresponde al 76,7% del total, con 1.050 millones de asientos ofrecidos.
Dado el importante impacto de la pandemia de COVID-19 en el sector en 2020 y 2021, y la recuperación aún incompleta en 2022, se seleccionó el año 2019 como referencia. Para estimar el consumo de combustible y las emisiones generadas durante los procedimientos de aterrizaje y despegue, se utilizaron datos específicos sobre el consumo de combustible por tipo de aeronave y fase de vuelo, a partir de información sobre los motores y su eficiencia. Además, se incorporaron al análisis los tiempos promedio efectivos de rodaje en tierra para capturar las variaciones entre aeropuertos.
La metodología adoptada consideró información sobre los aeropuertos de origen y destino, así como los modelos de aeronaves utilizados. Este enfoque permitió calcular el consumo de combustible y las emisiones de cada vuelo de forma individual, además del análisis segmentado por fases de vuelo. Los datos se agregaron a nivel de aeropuerto y país. La metodología también consideró el impacto de factores operativos, como desvíos de rutas, procedimientos de espera y fragmentación del espacio aéreo europeo, que afectan la eficiencia del tráfico aéreo. Los estudios indican que estas ineficiencias aumentan el consumo de combustible entre un 6% y un 12%, dado que las aeronaves rara vez siguen trayectorias directas entre los aeropuertos de origen y destino (AVOGADRO; REDONDI, 2024).
El método adoptado para estimar el consumo de combustible y las emisiones de GEI consideró por separado las fases de despegue y aterrizaje (LTO) y la fase de crucero (CCD), adoptando un ascendente , tal como lo propone EEA (2019). El consumo de combustible en la fase LTO se determinó en función de factores de consumo específicos del motor y el tiempo empleado en cada subfase del ciclo. Para la fase CCD el consumo se estimó teniendo en cuenta el tipo de aeronave y la distancia entre los aeropuertos de origen y destino.
Las emisiones se expresaron en equivalentes de CO2 e incluyen no sólo el dióxido de carbono, sino también el metano y el óxido nitroso, ponderados según su potencial de calentamiento global. Además, para reflejar las ineficiencias en la trayectoria de vuelo real, se utilizó un modelo que ajusta la distancia realmente recorrida en relación con la ruta en línea recta.
El principal análisis de emisiones basado en la duración de los vuelos clasificó las rutas en cuatro grupos: regionales (menos de 500 km), de corto recorrido (entre 500 y 1.500 km), de medio recorrido (entre 1.500 y 4.000 km) y de largo recorrido (más 4000 kilómetros). Para comprender la heterogeneidad de cómo se producen las emisiones de GEI en las operaciones de aviación, los autores estimaron los impactos en las fases CCD y LTO, y en sus diferentes componentes.
La distribución espacial de las emisiones generadas durante el ciclo LTO varía entre los países europeos, dependiendo del volumen de tráfico aéreo y la densidad de población alrededor de los aeropuertos. Por lo tanto, también se consideraron los niveles de emisiones en diferentes regiones, países y destinos de viaje (vuelos internos y externos). Finalmente, los autores presentaron el cálculo de las emisiones per cápita para comprender el impacto relativo de estas emisiones en cada país.
El análisis de las emisiones por duración de los vuelos reveló que, aunque los vuelos de larga distancia representaban sólo alrededor del 10,7% de los movimientos aéreos, eran responsables de aproximadamente el 60,3% de las emisiones totales de GEI. Este alto impacto se debió a las mayores emisiones por vuelo y por asiento disponibles en este segmento. De media, un vuelo de larga distancia emitió 210,4 toneladas de CO2, lo que supone aproximadamente 700 kg por asiento. Comparativamente, un vuelo de larga distancia contamina alrededor de 6,5 veces más que un vuelo medio y 15 veces más que un vuelo corto.
Por otro lado, los vuelos regionales tuvieron la mayor intensidad de emisiones por kilómetro y asiento disponible, debido a la menor eficiencia energética de los aviones regionales y a la alta incidencia de procedimientos de despegue y aterrizaje en distancias cortas. Por otro lado, los vuelos de media distancia resultaron ser el segmento más eficiente desde el punto de vista ambiental, posiblemente debido al equilibrio entre la eficiencia de las aeronaves y la distancia recorrida.
La distribución de emisiones por fase de vuelo mostró que los vuelos regionales y de corto recorrido tuvieron una incidencia significativamente mayor de emisiones durante los ciclos de aterrizaje y despegue (31,5% y 18,6%, respectivamente), en comparación con los vuelos de medio y largo plazo (10,4% y 4,3% , respectivamente). Esto se debió al alto consumo de combustible en operaciones terrestres y a baja altitud, donde se reduce la eficiencia del motor. A pesar del predominio de las emisiones durante la fase de crucero de los vuelos de larga distancia, los impactos de las emisiones en tierra y durante el despegue no fueron despreciables. Las estimaciones indicaron que los movimientos terrestres en los aeropuertos europeos generaban alrededor de 8,65 millones de toneladas de CO2 al año, y más de la mitad de estas emisiones se concentraban en los 17 aeropuertos más transitados de la región.
En el contexto de los vuelos intraeuropeos, las emisiones totales se estimaron en alrededor de 102 millones de toneladas de CO2 en 2019, con una media de 14,72 toneladas por vuelo y 96,7 kg por asiento disponible. El mercado interno de cada país influyó fuertemente en las emisiones totales y per cápita. Turquía tuvo las emisiones absolutas más altas, seguida de España, Italia, Francia, Alemania y el Reino Unido. Al considerar las emisiones per cápita, Noruega destacó con los valores más altos debido a su dependencia del transporte aéreo y al uso frecuente de aviones regionales menos eficientes. Según los autores, la transición a aviones eléctricos se identificó como una solución viable para reducir el impacto ambiental de los vuelos regionales y nacionales en mercados con pocas alternativas de transporte terrestre. Para los vuelos internacionales dentro de Europa, las conexiones entre España, el Reino Unido y Alemania representaron las rutas más contaminantes, lo que destaca la necesidad de iniciativas coordinadas para mitigar las emisiones de estas rutas, incluida la inversión en infraestructura ferroviaria de alta velocidad.
Las estimaciones sobre la distribución espacial de las emisiones locales revelaron que los mayores volúmenes de emisiones durante la fase LTO se produjeron en aeropuertos del Reino Unido, Alemania, Turquía, Francia e Italia. En términos per cápita, países insulares como Malta, Islandia y Chipre, además de Noruega, registraron los valores más altos debido a su menor población y su mayor dependencia del transporte aéreo. Turquía y Reino Unido destacaron por tener una alta proporción de emisiones asociadas al rodaje, representando aproximadamente el 40% del total de emisiones de la fase LTO.
En este artículo, los autores analizaron la relación entre el crecimiento del transporte aéreo y las emisiones de gases de efecto invernadero, considerando diferentes factores que influyen en esta dinámica. Los resultados indican que la expansión del sector aéreo ha contribuido significativamente al aumento de las emisiones, con variaciones en función del tipo de vuelo, la eficiencia de las aeronaves y la normativa medioambiental vigente.
La evidencia contenida en este artículo ayuda a comprender los desafíos asociados a la reducción de emisiones en el sector de la aviación, brindando apoyo para la formulación de políticas orientadas a la sostenibilidad en el transporte aéreo. Los autores enfatizan que, considerando la necesidad de conciliar el crecimiento económico y la reducción del impacto ambiental, mejorar las regulaciones, fomentar tecnologías con menores emisiones y operaciones de vuelo más eficientes pueden contribuir a mitigar las emisiones en el sector.
Referencias
AVOGADRO, N.; REDONDI, R. Caminos hacia una aviación sostenible: análisis de las emisiones de las operaciones aéreas en Europa para apoyar iniciativas políticas. Investigación sobre transporte, Parte A: Política y práctica , vol. 186, pág. 104121, agosto. 2024.
EEE. Transporte: el aumento del consumo de petróleo y las emisiones de gases de efecto invernadero obstaculizan el progreso de la UE hacia los objetivos medioambientales y climáticos . [sl] Agencia Europea de Medio Ambiente, 2019.
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