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Pesquisas sobre combustíveis sustentáveis de aviação investigam como resíduos urbanos, esgoto e gases de aterro podem entrar em rotas industriais capazes de reduzir emissões e ampliar alternativas ao querosene fóssil.
Pesquisadores avaliam o uso de lixo urbano como matéria-prima para produzir combustível sustentável de aviação, em uma tentativa de ampliar as alternativas ao querosene fóssil.
Um estudo ligado à Universidade Tsinghua e ao Harvard-China Project analisou a conversão de resíduos sólidos municipais em combustível por meio de gaseificação e síntese Fischer-Tropsch, com estimativa de redução de 80% a 90% na intensidade de gases de efeito estufa em comparação com o combustível convencional, segundo os autores da pesquisa.
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A aviação é considerada um dos setores de transporte mais difíceis de descarbonizar porque aviões comerciais dependem de combustíveis com alta densidade energética, especialmente em rotas médias e longas.
Em 2023, o setor respondeu por cerca de 2,5% das emissões globais de CO₂ relacionadas à energia, de acordo com a Agência Internacional de Energia.
Combustível sustentável de aviação a partir do lixo urbano
O estudo analisou uma rota industrial que combina gaseificação e síntese Fischer-Tropsch.
Nesse processo, resíduos urbanos são submetidos a altas temperaturas para formar um gás de síntese.
Depois, esse gás passa por uma conversão química que pode gerar hidrocarbonetos líquidos usados na formulação de combustível de aviação.
A proposta se enquadra no grupo dos chamados combustíveis sustentáveis de aviação, conhecidos pela sigla SAF.
Esses combustíveis podem ser misturados ao querosene convencional e usados em aeronaves já existentes, desde que sigam padrões técnicos e limites de certificação.
Segundo a Comissão Europeia, os SAF atualmente certificados são compatíveis com a tecnologia de aviação em misturas de até 50%.
A matéria-prima analisada na pesquisa inclui resíduos sólidos municipais, como restos de alimentos, papel, plásticos e outros materiais descartados nas cidades.
Em sistemas tradicionais de gestão de resíduos, parte desse volume é enviada a aterros ou incineradores.
Na rota estudada, uma fração do lixo passaria a abastecer uma cadeia de produção de combustível líquido.
Por que a aviação ainda busca alternativas ao querosene
A eletrificação avançou no transporte terrestre, mas ainda encontra limitações técnicas na aviação comercial.
Baterias acrescentam peso às aeronaves e têm restrições para voos de maior alcance.
O hidrogênio, por sua vez, exige mudanças em aeronaves, armazenamento, abastecimento e infraestrutura aeroportuária.
Nesse cenário, o SAF aparece como uma das alternativas estudadas para reduzir emissões sem substituir imediatamente a frota atual.
A produção pode usar diferentes matérias-primas, entre elas óleos residuais, gorduras, resíduos agrícolas, biomassa, lixo urbano e gases reaproveitados.
A viabilidade, no entanto, depende de oferta suficiente, custo competitivo e comprovação de redução de emissões ao longo do ciclo de vida.
A escala ainda é limitada.
A Associação Internacional de Transporte Aéreo estimou que a produção de SAF em 2025 representaria cerca de 0,7% da necessidade total de combustível da aviação.
O percentual indica que, apesar dos projetos em andamento, o volume disponível permanece abaixo de 1% da demanda global do setor.
Como resíduos urbanos podem chegar ao tanque dos aviões
No cenário considerado mais prático pelos autores, o lixo urbano global poderia gerar cerca de 50 milhões de toneladas de combustível de aviação por ano, equivalentes a aproximadamente 62 bilhões de litros.
A produção teria potencial para reduzir em torno de 16% das emissões de gases de efeito estufa da aviação, segundo o estudo.
Outra simulação incluiu hidrogênio verde no processo.
Com essa adição, a produção anual poderia chegar a 80 milhões de toneladas, volume suficiente para atender até 28% da demanda global de combustível de aviação.
Os autores também estimam que essa rota poderia evitar até 270 milhões de toneladas de CO₂ por ano.
A conversão, porém, ainda apresenta limitações técnicas.
A pesquisa aponta que cerca de 33% do carbono de entrada é convertido em combustível, em parte por diferenças na composição dos gases gerados durante o processo.
Para os pesquisadores, a captura de CO₂ e o uso de hidrogênio verde podem elevar o rendimento, desde que a infraestrutura e a energia renovável necessárias estejam disponíveis.
Esgoto e gás de aterro entram em estudos paralelos
Além do lixo urbano, pesquisadores investigam outras fontes residuais para a produção de combustíveis sintéticos.
Entre elas estão o lodo de esgoto e gases liberados por aterros, como metano e dióxido de carbono.
Essas rotas aparecem em estudos científicos e projetos experimentais voltados ao reaproveitamento de carbono já presente em cadeias urbanas e industriais.
A diferença entre essas fontes está na composição do resíduo e na tecnologia necessária para convertê-lo em combustível.
No caso do lodo de esgoto, a matéria orgânica pode passar por processos térmicos ou químicos para gerar compostos energéticos.
Já o gás de aterro precisa ser capturado, purificado e transformado em moléculas adequadas à produção de combustíveis.
O estudo Tsinghua-Harvard teve como foco principal os resíduos sólidos municipais.
A menção a esgoto e gás de aterro se relaciona a um campo mais amplo de pesquisa, que busca usar resíduos urbanos como insumo energético sem recorrer a novas fontes fósseis de carbono.
Metas para ampliar a oferta de combustível sustentável de aviação
A adoção de combustíveis sustentáveis de aviação também depende de metas regulatórias e incentivos.
Nos Estados Unidos, o Sustainable Aviation Fuel Grand Challenge estabelece a produção de 3 bilhões de galões por ano até 2030 e 35 bilhões de galões por ano até 2050, volume previsto para atender 100% da demanda doméstica projetada.
Na União Europeia, a regra ReFuelEU Aviation determina aumento gradual da participação de SAF no combustível fornecido em aeroportos do bloco.
A exigência começa em 2% em 2025 e chega a 70% em 2050.
A norma também prevê participação crescente de combustíveis sintéticos no abastecimento aéreo.
No Brasil, a Lei do Combustível do Futuro criou o Programa Nacional de Combustível Sustentável de Aviação, o ProBioQAV.
A política prevê metas de redução de emissões para operadores aéreos em voos domésticos a partir de 2027, começando em 1% e chegando a 10% em 2037, conforme informações do governo federal.
Produção em escala ainda limita a tecnologia
A transformação de resíduos em combustível de aviação depende de uma cadeia integrada.
Cidades precisam separar, coletar e preparar resíduos com padrão adequado.
As usinas, por sua vez, devem operar sistemas de gaseificação em escala industrial.
Na etapa final, produtores precisam cumprir normas de segurança e especificações técnicas exigidas pelo setor aéreo.
Jingran Zhang, primeiro autor do estudo, afirmou que transformar lixo cotidiano em combustível de aviação poderia representar “um passo inovador e importante no curto prazo” para reduzir emissões do setor.
Segundo ele, a possibilidade de usar o combustível nos motores atuais permitiria cortes sem esperar por uma nova geração de aeronaves.
A avaliação econômica citada pela pesquisa indica que combustíveis produzidos a partir de resíduos municipais podem se tornar mais competitivos em sistemas de precificação de carbono, especialmente quando há incentivos públicos.
Mesmo nesse cenário, os autores identificam a gaseificação em larga escala como o principal desafio técnico para ampliar a produção.
Michael B. McElroy, autor principal do estudo e professor de Estudos Ambientais em Harvard, disse que a pesquisa apresenta um “roteiro” para converter resíduos urbanos em combustível sustentável de aviação.
Ele afirmou ainda que a expansão da produção dependerá de colaboração entre governos, produtores de combustível, companhias aéreas e fabricantes de aeronaves.
Com a produção global de SAF ainda distante da demanda do setor, a pesquisa coloca resíduos urbanos, esgoto e gases de aterro entre as rotas estudadas para reduzir a dependência do querosene fóssil.
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