Tornar os céus mais verdes
Descarbonizar a indústria da aviação não será fácil. A pandemia de coronavírus complica a situação, mas também apresenta uma oportunidade.
A luta pela terceira pista do Aeroporto de Heathrow já dura há décadas. No local proposto, num aglomerado de vilas fora de Londres, os residentes lutaram contra a demolição de 750 propriedades e a adição de muito mais barulho de aeronaves. Ativistas climáticos – alguns dos quais chegaram a ocupar uma das pistas existentes – opuseram-se ao tráfego aéreo adicional que a nova pista traria para o que já é o aeroporto mais movimentado da Europa e todas as emissões de carbono que viriam com ele. Segundo alguns cálculos, a nova pista de Heathrow aumentaria as emissões associadas ao aeroporto em 60%.
A construção estava programada para começar em 2021, ficando a pista operacional em 2026. Em fevereiro de 2020, um juiz interrompeu o progresso da nova pista com base no fundamento, sem precedentes, de que o projeto não levava em consideração as obrigações da Grã-Bretanha no Acordo de Paris, assinado pelo Reino Unido em 2016. Os ativistas climáticos regozijara-se com a vitória, mas a decisão dificilmente abre caminho a seguir. As metas mundiais para reduzir as emissões das aeronaves ainda são confusas e as estratégias variam por país e região. Até mesmo acompanhar as emissões e decidir quem é responsável por elas apresenta desafios significativos.
E tudo isso foi antes que a pandemia de coronavírus mergulhasse a indústria da aviação numa crise histórica. A frequência de voos global caiu até 70% em maio passado e permanece bem abaixo dos níveis de 2019. As emissões das aeronaves caíram proporcionalmente, mas o hiato não durará. Quando a pandemia terminar, companhias aéreas, aeroportos e legisladores estarão numa encruzilhada. A aviação é responsável por 2,4% das emissões mundiais de dióxido de carbono (CO2), e a procura por voos deve duplicar nas próximas 2 décadas.
Se as atuais metas de descarbonização da indústria não forem cumpridas, a aviação poderá contribuir com até um quarto de todo o orçamento de carbono do mundo até 2050. Os especialistas concordam que a descarbonização da aviação exigirá investimentos – e ousados avanços – em tecnologia. Também exigirá ação unificada por parte dos governos mundiais para orientar o comportamento do mercado. Mesmo com esses desenvolvimentos, a aviação provavelmente será um dos últimos setores a tornar-se verde. O primeiro desafio é medir o quanto a indústria da aviação contribui para as alterações climáticas. A queima de combustível de aviação produz o mesmo cocktail geral de poluentes que a queima de outros combustíveis fósseis, mas as aeronaves têm o impacto adicional de injetar os poluentes diretamente na alta troposfera, onde causam mais danos.
As aeronaves também formam rastos, os riscos de vapor de água congelado que muitas vezes marcam os seus caminhos no céu. Tanto os aerossóis quanto a fuligem produzidos pela queima incompleta do combustível de aviação fornecem superfícies nas quais o vapor de água pode condensar e congelar, criando uma barreira translúcida que retém o calor da mesma forma que os gases do efeito estufa. Os rastos, por sua vez, podem tornar-se bancos inteiros de nuvens que aquecem ainda mais a atmosfera. Os rastos têm vida curta em comparação com o CO2, que pode permanecer na atmosfera durante séculos. As nuvens podem durar apenas alguns minutos ou horas, mas dado que novas nuvens estão constantemente a aparecer, acredita-se que o seu efeito líquido seja quase tão grande quanto o das emissões de carbono.
Ainda não se compreende perfeitamente como estes rastos afetam o aquecimento global. Para complicar ainda mais as coisas, a queima de combustível de aviação produz produtos químicos diferentes do CO2 que contribuem para o aquecimento e o arrefecimento da atmosfera. Os mais significativos são os óxidos de nitrogénio (óxido nítrico (NO) e dióxido de nitrogénio (NO2)), ingredientes-chave na formação do ozónio, um gás de efeito estufa que pode permanecer na alta troposfera por um ou dois meses. Os óxidos de nitrogénio produzem mais ozónio na altitude de cruzeiro do jato do que no nível do solo, o que causa mais aquecimento.
Mas também têm um efeito de arrefecimento, ajudando a destruir o metano, um gás de efeito estufa ainda mais potente. “O estado da ciência é muito incerto para realmente tentar identificar todos esses efeitos de curta duração da aviação”, disse Piers Forster, professor de física climática da Universidade de Leeds, no Reino Unido, “e também é bastante difícil para comparar os efeitos de curta duração da aviação com os efeitos de longa duração do dióxido de carbono. ” A Organização da Aviação Civil Internacional (ICAO), uma agência especializada das Nações Unidas que recentemente assumiu a liderança na redução das emissões globais da aviação, ainda não leva em consideração as emissões sem carbono. Forster acha que deveria.
“[As emissões de aeronaves não-CO2] têm influência no aumento da temperatura da superfície”, disse. O professor e os seus colegas descobriram recentemente que as emissões da aviação têm um efeito de aquecimento ect 3 vezes maior do que o componente de carbono sozinho, com rastos e nuvens de rastos sendo os maiores contribuintes. “Devemos começar a pensar em maneiras de levar esses efeitos em consideração de maneira inteligente.” Medir o impacto das emissões é um desafio; decidir quem é responsável por eles é outra.
Após a assinatura do Acordo de Paris, a ICAO foi incumbida de reduzir as emissões de voos internacionais, que emitem cerca de 65% do carbono do setor. O acordo indica aos países signatários como reduzir as suas emissões totais, incluindo as emissões de voos domésticos. Alguns países combinam qualquer parte dos voos internacionais que ocorrem dentro das suas fronteiras com os seus voos domésticos, embora o primeiro esteja incluído no seu compromisso com a ICAO. “Às vezes há contagem dupla. Nem sempre está claro quais os tipos de voos que estão incluídos nas emissões da aviação nacional ”, disse Jasenka Rakas, vice-diretor da Universidade da Califórnia, Centro Nacional de Excelência para Pesquisa de Operações de Aviação de Berkeley (NEXTOR), um centro de pesquisa de aviação multiuniversidade. Os aeroportos individuais geralmente pertencem e são operados por governos locais e têm pouco poder para reduzir as emissões além das suas operações terrestres.
Heathrow, que é propriedade privada de um consórcio internacional, é uma das poucas empresas e o primeiro aeroporto a receber a acreditação da Carbon Trust para tornar a sua cadeia de suprimentos mais verde. Mas esses esforços não afetam a maior parte das emissões em Heathrow. De acordo com a investigação atual de Rakas, cerca de 60% das emissões associadas a aeroportos movimentados vêm dos ciclos de pouso e descolagem de aeronaves.
Os controladores de tráfego aéreo podem reduzir os atrasos que causam mais queima de combustível, disse Rakas, mas a redução das emissões em geral é deixada para as companhias aéreas. “Os aeroportos não controlam essas emissões diretamente porque não são os proprietários dessas emissões.” Isto ocorre em parte porque as emissões de CO2 não são como ruído ou poluição. “As autoridades para introduzirem regulamentos no aeroporto local restringem-se à poluição local que tenha efeitos locais”, disse Anna Elofsson, estudante de doutoramento da Chalmers University of Technology na Suécia, especializada em política climática para aviação. “O problema do clima não é um problema local.”
Em termos de jurisdição e gama de ferramentas regulatórias, a maior parte do músculo para controlar as emissões das aeronaves está a nível nacional – se os governos souberem onde aplicá-lo. As companhias aéreas e os fabricantes de aeronaves já são fortemente incentivados a melhorar a eficiência dos motores a jato, pois queimar menos combustível economiza dinheiro (atualmente, a indústria obtém cerca de 2% mais economia de combustível a cada ano). Regulamentações que exigem que as companhias aéreas transportem mais passageiros e carga por voo, para encontrar rotas mais diretas para os destinos, ou para trocar aeronaves velhas e consumidoras de combustível por outras mais eficientes podem reduzir mais meio por cento ao ano, de acordo com o Conselho Internacional de Transporte Limpo (ICCT).
Alguns investigadores do clima também sugerem alterar os padrões e horários de voos para mitigar este problema. Os jatos produzem mais rastos em grandes altitudes e latitudes, e as rotas de vôo podem ser ajustadas para evitar essas condições. Os rastos também contribuem para o aquecimento apenas à noite – durante o dia, eles refletem mais energia do que absorvem – portanto, menos voos noturnos ajudariam. Forster sugere que os dados meteorológicos em tempo real, juntamente com um algoritmo poderoso o suficiente, podem traçar trajetórias de vôo que minimizariam os rastos enquanto também minimizam a queima de combustível e, portanto, as emissões de CO2. “Com uma boa previsão do tempo e boa tecnologia, devemos de ser capazes de ver em tempo real se as aeronaves estão a funcionar corretamente”.
O impacto do carbono na produção de combustível também pode ser melhorado, mas a conversão para combustível de aviação sustentável não será fácil. “Os aviões são muito, muito exigentes quanto aos tipos de combustível que podem levar”, disse Stephanie Searle, que lidera o programa de combustíveis do ICCT. Para abastecer voos de longa distância, o combustível de aviação precisa ser leve, mas com alta densidade energética. A opção mais imediatamente disponível são os biocombustíveis neutros em carbono, neste caso, combustível líquido para aviação feito de plantações de energia ou produtos residuais, em vez de combustíveis fósseis. A tecnologia para produzi-los está bem estabelecida e podem ser utilizados em aeronaves existentes sem modificações. Mas, disse Searle, “os biocombustíveis às vezes são uma coisa boa, às vezes uma coisa má”.
Os biocombustíveis baseados em alimentos acabam a deslocar a produção real de alimentos o suficiente para levar os agricultores a limpar mais florestas e pastagens que sequem carbono para atender à procura por alimentos. Como geralmente resultam no desmatamento de florestas tropicais com alto stock de carbono, os biocombustíveis à base de palma e soja, na verdade, geram mais emissões de carbono do que os combustíveis fósseis para aviação. A produção de biocombustíveis atende atualmente a menos de 0,1% da procura global de combustível para aviação, em parte porque fornecê-lo a outros setores é mais barato. Mas pode simplesmente nunca haver o suficiente. Searle estima que o uso de todas as pastagens da Terra para cultivar culturas energéticas ainda atenderia a apenas 8% das necessidades de energia projetadas para o mundo em 2050. Também é possível sintetizar combustível de aviação, num processo chamado “energia para líquidos”, eletrolisando hidrogénio e CO2. Contanto que a eletricidade utilizada seja de fontes renováveis e o carbono seja capturado das emissões existentes – digamos, de fluxos de gases de combustão numa central a carvão – o processo pode ser neutro em carbono, retirando o máximo de CO2 da atmosfera na produção como é emitido quando o combustível queima. Mas é um processo muito ineficiente, disse Searle.
“Se tiver sorte, poderá acabar com cerca de metade da energia na sua geração de líquidos com a qual começou em termos de eletricidade.” Tanto a captura de carbono quanto a eletricidade renovável ainda são proibitivamente caras, e Searle disse que provavelmente continuarão assim no futuro próximo. Ninguém está a produzir eletrocombustível em escala comercial ainda, mas Searle estima que custaria quase 600 dólares por barril, em comparação com cerca de 90 dólares por barril de combustível fóssil para aviação (e isto antes da COVID-19 baixar o preço para cerca de 40 dólares) . Existem outras tecnologias no horizonte. Combustíveis de hidrogénio – seja para combustão num motor a jato ou para utilização na geração de eletricidade numa célula de combustível – oferecem uma opção leve que emite vapor d’água em vez de CO2. A tecnologia ainda está no início, no entanto, e é limitada pelos mesmos processos de alto custo que a síntese de combustível.
Motores de combustão de hidrogénio emitem óxidos de nitrogénio, levando novamente a mais produção de ozónio em altitude, e Forster aponta que as emissões de vapor d’água podem piorar o problema de rastos. “Estamos realmente na fase em que temos que procurar uma tecnologia completamente nova, como aeronaves elétricas”, disse Forster. Mas a tecnologia para substituir mais do que uma pequena percentagem de aviação comercial por aeronaves elétricas é principalmente teórica. A principal consideração é o peso – por uma estimativa, um avião elétrico 747 exigiria 10 vezes o seu peso nas melhores baterias de hoje. Dito isto, cerca de um terço das emissões de carbono dos passageiros aéreos vêm de voos de 1.500 quilómetros ou menos, e muitos deles são em aeronaves pequenas que poderiam ser equipadas com motores elétricos ou híbridos utilizando a tecnologia existente.
A companhia aérea canadense Harbour Air Seaplanes, operadora da maior frota de hidroaviões da América do Norte, comprometeu-se a substituir todos os motores das suas aeronaves por motores movidos a bateria. Dan Rutherford, diretor do programa de marinha e aviação do ICCT, disse que a aeronave elétrica poderia substituir apenas uma fração do consumo global de combustível da aviação, e isso é improvável que aconteça durante décadas. “Estamos muito longe”, afirmou. Enquanto isso, as emissões da aviação não caminham na direção certa. “A evidência sugere que é muito, muito difícil reduzir absolutamente as emissões quando o tráfego cresce 5% ou 6% ao ano”, concluiu.
CONTROLE DE TRÁFEGO AÉREO
Em última análise, o mundo provavelmente não será capaz de cumprir os seus objetivos climáticos nos termos do Acordo de Paris sem limitar o número de voos que fazemos. É possível fazer isto fisicamente, não expandindo a capacidade do aeroporto. Mas, sem moratórias regionais, disse Rutherford, aeroportos individuais como o de Heathrow arriscariam simplesmente direcionar o tráfego para outro lugar se optassem por não adicionar novas pistas. Salvo um milagre tecnológico, a maneira mais eficaz de reduzir os impactos climáticos das emissões da aviação pode ser desincentivar o voo. Forster observa que é a única maneira de reduzir todos estes impactos no prazo imediato. “Na verdade, obtem-se duas vezes o benefício”, afirmou, “porque ao mudar o comportamento, livramo-nos dos rastos e do CO2”.
Os governos podem mudar o comportamento – das companhias aéreas e dos passageiros – colocando um preço no carbono. Uma maneira de fazer isso é estabelecer mercados de limite e negociação, que estabelecem um limite na quantidade de CO2 que uma empresa pode emitir sem enfrentar multas pesadas. O mercado permite que aqueles que emitem menos vendam os seus créditos de carbono não utilizados – cada um representando uma tonelada métrica de emissões de carbono – para aqueles que emitem mais. O limite é então gradualmente reduzido, causando uma redução geral nas emissões. O problema é que, quando os mercados de limite e comércio estão abertos a muitos setores diferentes, o carbono é drenado dos setores que são menos caros para serem verdes. No Sistema de Comércio de Emissões da Europa, por exemplo, o setor de energia vende créditos por cerca de 25€ – 30€.
Para ganhar um crédito através de reduções de emissões de voos, uma companhia aérea precisaria investir mais de 13 vezes esse montante em biocombustível. “Todas as companhias aéreas que falam sobre biocombustíveis não vão usar biocombustíveis, vão comprar as compensações mais baratas”, disse Rutherford. “O histórico [Cap-and-trade] é realmente utilizar a aviação para descarbonizar o setor de energia.” Enquanto isso, à medida que outros setores se descarbonizam, Forster e os seus colegas estimam que a aviação provavelmente contribuirá com uma proporção cada vez maior. Uma maneira mais direta de limitar o tráfego aéreo é simplesmente taxar as emissões de carbono, uma medida que muitos especialistas acreditam ser necessária para impulsionar o nível de mudança das necessidades da aviação.
“O custo do combustível será mais alto e, então, tentaremos impulsionar melhorias de eficiência”, disse Elofsson. “E também, o preço dos bilhetes será mais alto, e então as alternativas, como comboios e destinos mais próximos e assim por diante, também serão mais atraentes em comparação.” O imposto teria que ser global ou, pelo menos, regionalmente consistente para evitar que as companhias aéreas reabasteçam apenas em países livres de impostos. Também seria justo, disse Eloffson, porque apenas aqueles que voam, ou que lucram com eles, arcariam com os custos.
“Claro, com o imposto sobre o CO2 ou o imposto sobre o combustível, será como agora, que as pessoas com mais dinheiro podem voar mais.” Rutherford observou que dois terços dos voos na maioria dos países são realizados por 12% a 15% da população. “Há um problema de equidade realmente interessante embutido nas emissões da aviação”, disse. “Apenas os globalmente ricos voam.” Isto é particularmente relevante devido à demografia do aumento projetado na procura por viagens aéreas. A maioria dos novos voos terá origem na Ásia, onde o boom das viagens é em parte o resultado de milhões de pessoas a sair da pobreza para uma classe média crescente.
Mas a maior parte das emissões vem de passageiros que podem voar com frequência, e há mais deles em países ricos. Rutherford recomenda uma solução simples para esse desequilíbrio: uma taxa global de passageiro frequente. É essencialmente um imposto progressivo sobre o carbono, que cobraria mais dos passageiros quanto mais eles voam, enquanto permite que voos ocasionais permaneçam acessíveis. De acordo com Elofsson, os reguladores estão a avaliar os benefícios sociais do maior acesso à aviação, bem como os seus impactos negativos sobre o meio ambiente. “Isto torna o mundo mais próximo”, afirmou.
“Que valor tem para a democracia, a compreensão, o desenvolvimento cultural?”
A aviação também é, sem dúvida, o que nos colocou na confusão de uma pandemia global em primeiro lugar, espalhando viajantes infectados de Wuhan, China, aos quatro ventos numa questão de semanas. Percebendo o nosso erro, paramos de voar, criando, por sua vez, uma das muitas tensões que a pandemia colocou na economia global. Mas a súbita escassez de aeronaves nos céus fornece uma sorte inesperada para os cientistas atmosféricos: uma experiência massiva e gratuita na formação de cirros em alta altitude.
Até agora, o fenómeno foi descrito apenas por modelos de computador; a pandemia oferece uma oportunidade sem precedentes de observá-la diretamente. “Podemos comparar as nuvens em 2019, quando tínhamos aviação, com as nuvens de hoje, quando não temos”, disse Forster. Trabalho semelhante foi feito durante a erupção do vulcão Eyjafjallajökull, na Islândia, em 2010, que interrompeu as viagens aéreas na Europa, e nos dias após os ataques terroristas de 11 de setembro nos Estados Unidos. No entanto, “[esses eventos] não foram globais e foram apenas por um curto período de tempo”, disse Forster. “O que temos desta vez é que podemos começar a reunir estatísticas muito melhores porque a mudança foi muito mais pronunciada. Podemos ser mais conclusivos desta vez.”
Os investigadores estão a estudar imagens de satélite e a lançar voos por instrumentos para observar as mudanças na cobertura de nuvens em áreas com tráfego aéreo normalmente alto, mas não será simples interpretar os resultados. “As nuvens variam muito de um dia para o outro. Temos de nos preocupar com os efeitos da meteorologia local ”, disse Forster. “Portanto, é necessário tentar corrigir todas estas ideias diferentes e confusas.”
Forster observou que poderia ser possível comparar as flutuações atuais da temperatura da superfície do dia para a noite com as mesmas flutuações do ano passado, para observar se o cirrus noturno tem um efeito mensurável. Quanto à regulamentação, a queda no tráfego complica os esforços para definir uma linha de base de emissões para a aviação ou para prever para onde as emissões estão a caminhar, disse Eloffson. Mas como a indústria da aviação precisa de resgates do governo para se recuperar da pandemia, há uma oportunidade de reconstruí-la de maneira mais verde do que era antes.
“Não é apenas o setor de aviação; são todos os setores. Que tipo de empresas e negócios queremos recuperar e o que é pertencer ao passado? E quais as tecnologias querem apoiar com todo este dinheiro? ” Eloffson perguntou. “Isto será também muito importante – quão corajosos os líderes políticos são agora.” A questão pode ser menos de bravura do que de prioridades. “Acabamos de ver os governos agirem tão rapidamente nos resgates, principalmente com o desejo de manter o emprego como o principal motivador, que as condições ambientais em grande parte não entraram em vigor”, disse Rutherford.
Pelo menos a curto prazo, uma coisa que pode mudar com relativa facilidade é a escolha do consumidor. Os consumidores podem simplesmente optar por reduzir as suas pegadas de carbono relacionadas aos vôos. “Estamos a trabalhar agora para ver que as ‘emissões por itinerário’ começam a ser integradas nos motores de busca de viagens ”, disse Rutherford. A ideia, chamada de divulgação de emissões, seria muito semelhante a rótulos nutricionais em alimentos, mostrando aos compradores de passagens aereas quanto carbono cada voo emitirá.
Pode parecer que voar é uma coisa monoliticamente má de se fazer, de uma perspectiva climática, mas os passageiros têm uma quantidade surpreendente de escolhas no impacto que causam. Rutherford e os seus colegas descobriram que voos económicos entre as mesmas duas cidades podem variar nas suas emissões de gases em até 85%. A turbulência de 2020 apresenta uma nova oportunidade para indivíduos e organizações repensarem a sua relação com as viagens aéreas.
Os moradores e ativistas do clima que lutaram contra a terceira pista de Heathrow, receberam uma prorrogação dupla, primeiro pela decisão do tribunal e depois pelo coronavírus. O CEO do Heathrow, John Holland- -Kaye, disse no Parlamento britânico que pode levar mais 15 anos até que a indústria da aviação possa recuperar o suficiente da pandemia para justificar uma pista adicional. Nesse ínterim, as vilas adjacentes ao aeroporto receberam um presente inesperado: o silêncio ocasional.
Este artigo foi publicado originalmente no portal EOS, e foi traduzido ao abrigo da parceria Covering Climate Now, uma colaboração de jornalismo global para notícias sobre o clima.