La descarbonización del sector transporte representa uno de los desafíos más complejos en la lucha contra el cambio climático. Mientras que el transporte terrestre ha encontrado en la electrificación masiva un camino viable de mitigación, la aviación comercial enfrenta severas limitaciones debido a los requerimientos de densidad energética por unidad de masa y volumen que exigen las aeronaves. En este escenario, los Combustibles Sostenibles para la Aviación (Sustainable Aviation Fuels, SAF) emergen como la alternativa tecnológica central para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) sin comprometer la operatividad global.
La conferencia presentada por Julián Lucuara y Nidia Ramírez analiza la transición energética de los biocombustibles aeronáuticos desde una doble perspectiva: la urgencia de cumplimiento de metas globales hacia el año 2050 y el rol estratégico de la agroindustria como proveedora clave de materias primas bioenergéticas.
1. Visión Mundial y el Marco Normativo de Sostenibilidad
A nivel internacional, la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI), mediante el Esquema de Reducción y Eliminación de Carbono para la Aviación Internacional (CORSIA), y la Asociación Internacional de Transporte Aéreo (IATA), han establecido el compromiso de alcanzar emisiones netas cero de carbono para el año 2050.
Para cumplir esta hoja de ruta, se proyecta que el SAF aportará aproximadamente el 65% de la reducción de emisiones requerida por la industria aeronáutica mundial.
[Emisiones Netas Cero 2050] ➔ [65% Aporte del SAF] + [13% Eficiencia Operativa] + [11% Nuevas Tecnologías] + [11% Captura/Compensación]
Avances y Metas en el Entorno Nacional
En el contexto colombiano, la Hoja de Ruta de los Biocombustibles y la Política Nacional de Transición Energética posicionan al país como un actor con alto potencial de producción de SAF, impulsado por la disponibilidad de biomasa proveniente de cadenas consolidadas como la caña de azúcar (etanol) y la palma de aceite (aceites vegetales), además de residuos agrícolas y forestales. Las metas nacionales buscan alinear los marcos regulatorios para incentivar la mezcla gradual de SAF en los hubs aeroportuarios del país, impulsando la diversificación agroindustrial y la seguridad energética.
2. Tecnologías Drop-in: Compatibilidad Energética sin Modificación de Flotas
El mayor atractivo técnico y económico del SAF radica en su condición de combustible “Drop-in”. Esta propiedad química implica que el SAF sintetizado posee propiedades fisicoquímicas —como punto de congelación, densidad, viscosidad y poder calorífico— prácticamente idénticas a las del queroseno de aviación de origen fósil (Jet A / Jet A-1).
Mecanismo de Integración Operativa:
- Cero Modificación de Motores y Turbinas: Las aeronaves comerciales actuales no requieren ninguna adaptación técnica, estructural o mecánica en sus sistemas de propulsión.
- Infraestructura Logística Existente: El SAF puede transportarse, almacenarse y distribuirse utilizando la misma red de tanques, poliductos y sistemas de hidrantes aeroportuarios existentes.
- Mezcla Homogénea: Se utiliza actualmente en mezclas de hasta un 50% con Jet A-1 fósil, garantizando el cumplimiento de la norma ASTM D7566 (Standard Specification for Aviation Turbine Fuel Containing Synthesized Hydrocarbons).
3. Reducción de la Huella de Carbono y Certificación Criterial
A diferencia del petróleo de origen fósil, cuyo carbono ha estado confinado geológicamente durante millones de años y cuya combustión añade nuevo $\text{CO}_2$ a la atmósfera, el SAF opera dentro de un ciclo cerrado de carbono. El dióxido de carbono emitido durante el vuelo de la aeronave es equivalente al $\text{CO}_2$ que la biomasa absorbió mediante fotosíntesis durante su fase de cultivo o crecimiento.
Ciclo Fósil (Lineal): [Petróleo Subterráneo] ➔ [Extracción y Refino] ➔ [Combustión] ➔ [+CO2 Atmosférico Neto]
Ciclo SAF (Circular): [CO2 Atmosférico] ➔ [Fotosíntesis / Biomasa] ➔ [Procesamiento SAF] ➔ [Combustión] ➔ [Reabsorción]
Certificación y Umbrales Criteriales de Sostenibilidad
Para que un biocombustible sea certificado oficialmente como SAF bajo los estándares de CORSIA o la Directiva de Energías Renovables de la UE (RED II/III), debe someterse a un riguroso análisis de Evaluación de Ciclo de Vida (Life Cycle Assessment, LCA):
- Criterio Mínimo de Reducción de GEI: El SAF debe demostrar una reducción mínima del 10% de emisiones de GEI frente al combustible fósil de referencia bajo el marco CORSIA. No obstante, las tecnologías actuales de SAF alcanzan reducciones de entre el 60% y hasta un 80% o más en todo su ciclo de vida (Well-to-Wake).
- Criterios de Sostenibilidad Agrícola y Social:
- No competir con la seguridad alimentaria ni desplazar cultivos destinados a la nutrición.
- No provocar Cambio Indirecto del Uso del Suelo (ILUC), evitando la deforestación de bosques primarios o la degradación de turberas.
- Demostrar neutralidad o balance positivo en la huella hídrica y conservación de biodiversidad.
4. Clasificación Tecnológica de los Tipos de SAF y Comparativa Energética
La conversión de materia prima agrícola o residual en hidrocarburos parafínicos sintéticos se realiza mediante diversas rutas tecnológicas aprobadas por la ASTM:
Rutas Tecnológicas Principales:
- HEFA (Hydroprocessed Esters and Fatty Acids):
- Materia Prima: Aceites vegetales (palma, soya, higuerilla), aceites usados de cocina (UCO) y grasas animales.
- Proceso: Hidrotratamiento catalítico de lípidos. Es la ruta comercialmente más madura en la actualidad.
- AtJ (Alcohol-to-Jet):
- Materia Prima: Etanol o isobutanol derivado del procesamiento de caña de azúcar, maíz o biomasa lignocelulósica.
- Proceso: Deshidratación del alcohol, oligomerización, hidrogenación y fraccionamiento. Representa la mayor oportunidad de diversificación para el sector azucarero y alcoholero.
- FT-SPK (Fischer-Tropsch Synthesized Paraffinic Kerosene):
- Materia Prima: Biomasa sólida agrícola o forestal, residuos sólidos urbanos.
- Proceso: Gasificación para generar gas de síntesis ($\text{CO} + \text{H}_2$) seguido de síntesis Fischer-Tropsch.
- PtL (Power-to-Liquid / e-Fuels):
- Materia Prima: Captura directa de $\text{CO}_2$ atmosférico e hidrógeno verde ($\text{H}_2$) producido por electrólisis con energías renovables.
Cuadro Comparativo: SAF vs. Jet A-1 Fósil
| Parámetro / Indicador | Queroseno Fósil (Jet A-1) | SAF (Ruta HEFA / AtJ) |
| Origen del Carbono | Fósil subterráneo no renovable | Biogénico (Ciclo corto de carbono) / Reciclado |
| Emisiones de GEI (Well-to-Wake) | $89\text{ g CO}_2\text{e/MJ}$ (Línea base) | $18\text{ a }35\text{ g CO}_2\text{e/MJ}$ (Reducción del 60% al 80%) |
| Contenido de Azufre ($\text{SO}_x$) | Presente (requiere desulfurización) | Cero azufre |
| Emisión de Partículas en Suspensión | Elevada (Aromáticos presentes) | Reducción de hasta un 50-70% de hollín y material particulado |
| Límite de Mezcla Operativa | 100% | Hasta 50% (Blend Drop-in con Jet A-1) |
| Compatibilidad con Motores | Estándar de la industria | 100% Compatible sin modificaciones mecánicas |
5. La Ruta Alcohol-to-Jet (AtJ) y los Desafíos de Certificación en Derivados de Palma
Dentro del espectro de conversión biotecnológica, la ruta Alcohol-to-Jet (AtJ) —normalizada bajo la anexo técnico de la norma ASTM D7566— representa el puente directo entre la industria alcoholera/azucarera y la aviación de bajo carbono. Este proceso bioquímico transforma alcoholes biobasados (principalmente etanol o isobutanol) mediante reacciones secuenciales de deshidratación, oligomerización e hidrogenación para sintesizar queroseno parafínico sintético (ATJ-SPK), ofreciendo a los productores de caña de azúcar la oportunidad de diversificar su volumen de alcohol carburante hacia el mercado aeronáutico global.
Por otro lado, la valorización de las grasas y aceites provenientes de la palma de aceite (vía la ruta HEFA) o de efluentes como el POME enfrenta un estricto desafío en el proceso de certificación internacional bajo los esquemas CORSIA de la OACI y certificadores como ISCC. Aunque el biocombustible derivado de la palma demuestra cumplir con creces la reducción técnica de GEI (superando ampliamente el umbral mínimo exigido del 10%), el principal obstáculo radica en la trazabilidad y la penalización en las metodologías de Evaluación de Ciclo de Vida (LCA) asociadas al riesgo de Cambio Indirecto en el Uso del Suelo (ILUC, por sus siglas en inglés).
Para que los derivados de la palma alcancen la certificación comercial definitiva en aviación, la agroindustria nacional avanza en la implementación de esquemas de trazabilidad digital “de la finca al tanque”, garantizando cero deforestación, la utilización exclusiva de tierras degradadas y el aprovechamiento prioritario de residuos no alimentarios (como ácidos grasos destilados y POME). De este modo, se busca demostrar un balance de carbono limpio que cumpla de forma rigurosa con los estándares exigidos por las aerolíneas internacionales para la acreditación de créditos climáticos.
Oportunidad Estratégica para la Agroindustria
La investigación presentada por Julián Lucuara y Nidia Ramírez concluye que el desarrollo del mercado de SAF trasciende la descarbonización aeronáutica: representa un nuevo motor de desarrollo socioeconómico para el sector agroindustrial.
La capacidad de articular la producción agrícola sostenible con refinaderías de biocombustibles avanzados permitirá a la industria del campo no solo abastecer el mercado energético terrestre, sino convertirse en el proveedor crítico de un sector aéreo global en plena transición hacia la sostenibilidad.
