Investigador principal: Bruno Benevit
Título original: Caminos hacia una aviación sostenible: análisis de las emisiones de las operaciones aéreas en Europa para respaldar iniciativas políticas
Autor: Nicolò Avogadro y Renato Redondi
Lugar de la intervención: Europa
Tamaño de la muestra: 9 millones de vuelos
Sector: Economía del transporte
Variable principal de interés: Emisiones de GEI
Tipo de intervención: Eficiencia operacional
metodología: De abajo hacia arriba
Resumen
Con el creciente debate sobre el calentamiento global, las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) han sido objeto de un intenso escrutinio público. La aviación es uno de los sectores que más preocupa al respecto, lo que genera una demanda de mayor eficiencia por parte de los actores de la industria. Este estudio evaluó la eficiencia del combustible y las emisiones de GEI en el sector de la aviación, utilizando datos de vuelos intercontinentales e intraeuropeos. Los resultados destacaron que una parte significativa de las emisiones totales proviene de los procedimientos de aterrizaje y despegue. La evidencia también enfatizó la importancia de las mejoras operativas, sugiriendo que las rutas más cortas (regionales e intraeuropeas) son menos eficientes.
- Problema de política
La industria del transporte desempeña un papel fundamental en el crecimiento económico mundial, asociada al proceso de integración global experimentado en las últimas décadas. Sin embargo, su rápida expansión ha generado preocupación ambiental. 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 aproximadamente una cuarta parte de las emisiones totales de la Unión Europea durante ese período (AVOGADRO; REDONDI, 2024). Si bien el transporte terrestre representa la mayor parte de estas emisiones, el transporte aéreo se ha destacado como una de las principales fuentes de preocupación debido a su crecimiento acelerado. Desde 1990, las emisiones de la aviación se han más que duplicado.
Ante la expectativa de una mayor demanda a medio y largo plazo, sumada a la reducción de las ganancias marginales de eficiencia en el consumo de combustible de las aeronaves, el debate sobre la sostenibilidad del sector de la aviación ha cobrado mayor relevancia. En este contexto, gobiernos e instituciones internacionales han establecido ambiciosos objetivos para la descarbonización del transporte aéreo, con el objetivo de alcanzar cero emisiones netas de CO2 para 2050.
Ante la creciente tendencia a la adopción de políticas ambientales más estrictas, como los mecanismos de fijación de precios del carbono, varias empresas han buscado medidas más eficientes para reducir costos y emisiones. Entre las iniciativas evaluadas se encuentran el uso de combustibles sostenibles, los avances tecnológicos en aeronaves, las mejoras en la gestión del tráfico aéreo y la adopción de medidas operativas más eficientes. Comprender los patrones de emisiones e identificar las variaciones en la eficiencia del consumo de combustible entre los diferentes tipos de vuelos puede contribuir al desarrollo de políticas más eficaces, permitiendo al sector seguir satisfaciendo la demanda de viajes aéreos sin comprometer la sostenibilidad ambiental.
- Contexto de implementación de políticas
Las operaciones de vuelo convencionales se dividen en dos fases principales: las actividades realizadas por debajo de los 3.000 pies, que incluyen el rodaje, el despegue, el ascenso inicial, la aproximación y el aterrizaje; y las que ocurren a mayor altitud, que abarcan el ascenso, el crucero y el descenso. Diversos factores, como las condiciones meteorológicas adversas, las restricciones de tráfico aéreo y las normativas aeroportuarias específicas, pueden alterar el perfil ideal de vuelo, influyendo en las emisiones generadas en cada una de estas etapas. La relación entre la capacidad del sector de la aviación para satisfacer la demanda y la eficiencia tecnológica y operativa de las aerolíneas y los aeropuertos también es un aspecto relevante para la evaluación de las emisiones.
En este contexto, el impacto ambiental de la aviación se ha estudiado cada vez más para comprender mejor sus emisiones de GEI. La fase de crucero del vuelo (CCD), que incluye el ascenso, el vuelo a altitud de crucero y el descenso, ha sido tradicionalmente el foco de la investigación, ya que representa la mayor parte de las emisiones totales. Estudios más recientes también han comenzado a analizar las emisiones generadas durante las operaciones de despegue-tierra (LTO). Si bien representan una proporción menor de GEI, las emisiones generadas por las LTO afectan directamente la calidad del aire en las inmediaciones 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 según la estructura del mercado interno de cada país y su dependencia del transporte aéreo. Algunos mercados presentan mayores emisiones debido a un mayor volumen de vuelos nacionales, mientras que otros tienen una mayor proporción de rutas transfronterizas. Las emisiones en las rutas internacionales dentro de Europa son significativas, y algunas conexiones entre grandes centros urbanos concentran la mayor parte de los vuelos y, en consecuencia, las emisiones.
Varios estudios han evaluado este tipo de emisiones a nivel aeroportuario, regional o nacional; sin embargo, persisten lagunas en la literatura sobre la eficiencia del consumo de combustible y la variabilidad de los patrones de emisiones entre aeropuertos y países del continente. Además, los estudios que abordan este tema de forma integrada aún son escasos, especialmente en el contexto europeo. Esta brecha refuerza la necesidad de ampliar los análisis de los patrones de emisiones y la eficiencia operativa en el sector de la aviación.
- Detalles de la evaluación
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 origen o destino en países del Espacio Schengen, así como el Reino Unido, Irlanda y Turquía, y se obtuvo a partir de registros de vuelos programados. El conjunto de datos incluye aproximadamente 9 millones de vuelos, con un total de más de 1,53 millones de plazas ofertadas. De estos vuelos, aproximadamente 6,9 millones se realizaron en Europa, lo que corresponde al 76,7 % del total, con 1,05 millones de plazas ofertadas.
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 del vuelo, basados en información sobre los motores y su eficiencia. Además, se incorporaron al análisis los tiempos de rodaje efectivos promedio 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 aeronave utilizados. Este enfoque permitió calcular el consumo de combustible y las emisiones de cada vuelo individualmente, además de un 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 las desviaciones de ruta, los procedimientos de espera y la fragmentación del espacio aéreo europeo, que afectan la eficiencia del tráfico aéreo. Estudios indican que estas ineficiencias incrementan 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).
- Método
El método adoptado para estimar el consumo de combustible y las emisiones de GEI consideró la fase de despegue y aterrizaje (LTO) y la fase de crucero (CCD) por separado, adoptando un enfoque de abajo hacia arribaSegún lo propuesto por la AEMA (2019), el consumo de combustible en la fase LTO se determinó con base en factores específicos de consumo del motor y el tiempo empleado en cada subfase del ciclo. Para la fase CCD, el consumo se estimó considerando 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 solo dióxido de carbono, sino también metano y 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 recorrida con respecto a la ruta en línea recta.
El análisis principal de las emisiones en función de la longitud del vuelo clasificó las rutas en cuatro grupos: regionales (menos de 500 km), de corta distancia (entre 500 y 1500 km), de media distancia (entre 1500 y 4000 km) y de larga distancia (más de 4000 km). 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 de CCD y LTO, y en sus diferentes componentes.
La distribución espacial de las emisiones generadas durante el ciclo LTO varía entre los países europeos, en función del volumen de tráfico aéreo y la densidad de población en torno a los aeropuertos. Por lo tanto, también se consideraron los niveles de emisiones en diferentes regiones, países y destinos de viaje (vuelos nacionales e internacionales). Finalmente, los autores presentaron el cálculo de las emisiones per cápita para comprender el impacto relativo de estas emisiones en cada país.
- Resultados principales
El análisis de las emisiones según la duración del vuelo reveló que, a pesar de que los vuelos de larga distancia representan solo alrededor del 10,7 % del tráfico aéreo, fueron 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. En promedio, un vuelo de larga distancia emitió 210,4 toneladas de CO2, lo que equivale a aproximadamente 700 kg por asiento. En comparación, un vuelo de larga distancia contamina aproximadamente 6,5 veces más que un vuelo promedio y 15 veces más que un vuelo corto.
Por otro lado, los vuelos regionales mostraron la mayor intensidad de emisiones por kilómetro por asiento disponible, debido a la menor eficiencia energética de las aeronaves regionales y a la alta incidencia de procedimientos de despegue y aterrizaje de corta distancia. En cambio, los vuelos de media distancia resultaron ser el segmento más eficiente ambientalmente, posiblemente debido al equilibrio entre la eficiencia de la aeronave y la distancia recorrida.
La distribución de emisiones por fase de vuelo mostró que los vuelos regionales y de corta distancia 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 media y larga distancia (10,4% y 4,3%, respectivamente). Esto se debió al alto consumo de combustible durante las operaciones en tierra y a la baja altitud, donde se reduce la eficiencia del motor. A pesar del predominio de emisiones durante la fase de crucero en los vuelos de larga distancia, los impactos de las emisiones en tierra y durante el despegue fueron significativos. Se estima que los movimientos en tierra en los aeropuertos europeos generaron aproximadamente 8,65 millones de toneladas de CO2 al año, con más de la mitad de estas emisiones concentradas en los 17 aeropuertos con mayor tráfico de la región.
En el contexto de los vuelos intraeuropeos, las emisiones totales se estimaron en aproximadamente 102 millones de toneladas de CO2 en 2019, con un promedio 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 presentó 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 aeronaves regionales menos eficientes. Según los autores, la transición a aeronaves eléctricas 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, incluidas las inversiones 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 registraron en aeropuertos del Reino Unido, Alemania, Turquía, Francia e Italia. En términos per cápita, países insulares como Malta, Islandia y Chipre, así como Noruega, registraron los valores más altos debido a su menor población y mayor dependencia del transporte aéreo. Turquía y el Reino Unido destacaron por una alta proporción de emisiones asociadas al rodaje, representando aproximadamente el 40% de las emisiones totales durante la fase LTO.
- Lecciones de política pública
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 de la aviación ha contribuido significativamente al aumento de las emisiones, con variaciones según el tipo de vuelo, la eficiencia de la aeronave y la normativa ambiental vigente.
La evidencia presentada en este artículo ayuda a comprender los desafíos asociados con la reducción de emisiones en el sector de la aviación, aportando información para la formulación de políticas orientadas a la sostenibilidad del transporte aéreo. Los autores enfatizan que, considerando la necesidad de conciliar el crecimiento económico y la reducción del impacto ambiental, la mejora de la regulación, el fomento de tecnologías de bajas emisiones y operaciones de vuelo más eficientes pueden contribuir a mitigar las emisiones del 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 de Transporte Parte A: Política y Práctica, v. 186, pág. 104121, agosto de 2024.
EEE. Transporte: El aumento del consumo de petróleo y las emisiones de gases de efecto invernadero dificultan el avance de la UE hacia los objetivos medioambientales y climáticos.. [sl] Agencia Europea de Medio Ambiente, 2019.
