Combustibles sintéticos o e-fuels: ¿revolución energética o falsa promesa?

La transición hacia fuentes de energía más limpias y sostenibles se ha convertido en una prioridad global en la lucha contra el cambio climático y la reducción de la contaminación atmosférica. En este contexto, los combustibles sintéticos, también conocidos como e-fuels, parece haber emergido como la salvación al coche con motor de combustión interna desde el momento en que se anunció la fecha en la que no se pondrán vender en Europa vehículos que no emplearan combustibles neutros en emisiones de dióxido de carbono: 2035

Los combustibles sintéticos, por tanto, representan un enfoque prometedor para abordar estos desafíos. Se definen como carburantes que no dependen del petróleo y que se producen a través de procesos limpios. Tienen el potencial de revolucionar la industria automotriz al permitir vehículos más respetuosos con el medio ambiente y reducir las emisiones de CO2, pero no todo depende de la existencia de un combustible talismán: los fabricantes tienen cada vez más claro que la rentabilidad depende de enfocarse en una única vía de desarrollo, y esa parece ser el coche eléctrico; y por otro lado, los e-fuel no han demostrado ser totalmente neutros en emisiones y, aunque todavía queda mucho camino por recorrer, el coste de producción o la demanda de diferentes fuentes de energía para fabricar un litro de combustible sintético no parecen asegurar que vaya a ser un combustible de futuro… en el futuro, sino tal vez, una alternativa de transición hasta que el vehículo completamente eléctrico se convierta en la tecnología global.

Así se producen los combustibles sintéticos

Los e-fuels o combustibles verdes se producen a partir de un proceso de síntesis química que combina hidrógeno y dióxido de carbono.

El proceso comienza con la obtención de hidrógeno, que puede lograrse a través de la electrólisis del agua. La electrólisis implica dividir el agua (H2O) en sus componentes básicos, hidrógeno (H2) y oxígeno (O2), utilizando electricidad. Idealmente, esta electricidad provendría de fuentes renovables como la energía eólica o solar, lo que garantizaría un proceso limpio y sostenible. El siguiente paso implica la captura de dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera. Esto se logra a través de sistemas de absorción química para separar el CO2 de otros gases atmosféricos.

Una vez que se ha obtenido el hidrógeno y se ha capturado el CO2, estos dos componentes se combinan para producir metanol sintético. Es una molécula clave en la producción de combustibles sintéticos y sirve como base para su creación. El metanol sintético se somete a procesos adicionales de síntesis química para convertirse en el combustible sintético deseado, que puede ser gasolina, diésel o cualquier otro tipo de carburante ya como producto final.

Por su parte, los biocombustibles ya empleados y combinados en combustibles que estamos utilizando en la actualidad, son sin embargo una categoría de carburantes derivados de fuentes biológicas, como plantas, residuos agrícolas y otros materiales orgánicos. Se pueden dividir en dos categorías principales.

Biocarburantes convencionales. Incluyen el bioetanol, que se obtiene de la fermentación de plantas ricas en azúcares como la caña de azúcar o el maíz, y el biogasóleo, que se produce a partir de plantas oleaginosas como la colza o el girasol. Sin embargo, estos biocarburantes plantean problemas de sostenibilidad, ya que compiten con la producción de alimentos y se utilizan en proporciones limitadas.

Biocarburantes avanzados: También conocidos como ecocombustibles, se fabrican a partir de fuentes no alimentarias, como residuos agrícolas, desechos de explotaciones forestales y cultivos específicos, como el miscanto. Además, pueden producirse a partir de materiales reciclados como residuos urbanos, plásticos o aceite usado.

En términos de emisiones, diferentes análisis indican que los biocombustibles líquidos no fósiles pueden reducir hasta 800.000 toneladas al año de emisiones de CO2 por cada 1% de ecocombustible añadido a los combustibles convencionales. Esto se aplica tanto a vehículos nuevos como antiguos, lo que sugiere un impacto significativo en la reducción de emisiones a la atmósfera. Sin embargo, la pregunta que queda por responder es a qué precio podrían conseguir los e-fuels una eficiencia equivalente en términos medioambientales.

Por qué los e-fuel sí podrían convertirse en el combustible del futuro

Uno de los principales atractivos de los combustibles sintéticos es su promesa de ser climáticamente neutros. En teoría, estos carburantes no emiten más CO2 de lo que se captura durante su producción. Esto podría contribuir significativamente a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero y, en última instancia, al combate del cambio climático. Los vehículos que utilizan combustibles sintéticos no requieren modificaciones sustanciales y, lo que es aún más ventajoso, pueden aprovechar la infraestructura de distribución y almacenamiento de combustibles tradicionales, que ya está establecida en todo el mundo.

A diferencia de algunas tecnologías alternativas, como los vehículos eléctricos, los combustibles sintéticos pueden utilizarse en una amplia variedad de vehículos, desde automóviles de pasajeros hasta camiones, furgonetas y barcos. Esto los hace versátiles y aplicables en múltiples contextos.

Por qué los e-fuels no se convertirían en el combustible del futuro

A pesar de sus prometedoras características, los combustibles sintéticos enfrentan desafíos significativos que plantean dudas sobre si realmente pueden ser la solución a largo plazo. Aunque los combustibles sintéticos pueden ser climáticamente neutros, siguen emitiendo contaminantes atmosféricos perjudiciales durante la combustión. Estos contaminantes incluyen óxidos de nitrógeno (NOx), monóxido de carbono y partículas, que contribuyen a la contaminación del aire y a problemas de salud pública.

La producción de combustibles sintéticos es mucho menos eficiente en términos de consumo de energía en comparación con la electrificación directa, como las baterías de vehículos eléctricos. Esto significa que se necesita una cantidad significativamente mayor de energía para producir y utilizar combustibles sintéticos en comparación con otras tecnologías. Además, La producción de combustibles sintéticos es costosa. Esto se debe a la necesidad de electricidad para la electrólisis, así como a los costos asociados con la captura y el procesamiento del CO2. Como resultado, repostar con combustibles sintéticos puede resultar más caro para los consumidores en comparación con otras alternativas.

A pesar de la compatibilidad con la infraestructura existente, la producción y distribución de combustibles sintéticos requeriría inversiones significativas en infraestructura adicional, como plantas de síntesis y sistemas de captura de CO2. Esto podría suponer un desafío logístico y financiero. Y por último, hay un estudio clave que echa por tierra por su eficiencia real: los e-fuel llevan a emitir 5 veces más de emisiones de carbono que los vehículos eléctricos.

Estado actual de los combustibles sintéticos

Los combustibles sintéticos aún se encuentran en una etapa de desarrollo y debate en términos de su viabilidad y aplicación. Diversos gobiernos y organismos reguladores están considerando su papel en la futura matriz energética. Por ejemplo, la Unión Europea se encuentra en un punto de debate sobre los combustibles sintéticos en sus planes para vehículos libres de emisiones de CO2 a partir de 2035. Las discusiones se centran en la definición de criterios para garantizar la neutralidad climática de estos combustibles. Los defensores de los e-fuels buscan reducir el requisito de neutralidad de carbono al 70%, lo que permitiría ciertas emisiones de CO2.

Para comprender mejor las implicaciones medioambientales de los combustibles sintéticos, es importante realizar una comparación exhaustiva de emisiones con otras tecnologías de transporte.

Combustibles Sintéticos. En un escenario en el que se permitieran emisiones de CO2 en la producción de estos combustibles, los vehículos de gasolina sintética podrían emitir hasta 61 gramos de CO2 equivalente por kilómetro en 2035, si se aplican criterios de neutralidad de carbono del 70%. Sin embargo, estos combustibles aún emitirían contaminantes atmosféricos durante la combustión, como NOx y partículas.

Vehículos Eléctricos. Los vehículos eléctricos se consideran actualmente una de las opciones más limpias para el transporte. Cuando se cargan con electricidad de la red promedio de la Unión Europea, estos vehículos podrían emitir tan solo 13 gramos de CO2 equivalente por kilómetro en 2035. Esto se debe a la creciente penetración de fuentes de energía renovable en la red eléctrica.

Combustibles Tradicionales. En comparación, los vehículos que utilizan gasolina y diésel emiten significativamente más CO2 y contaminantes atmosféricos en comparación con las dos opciones anteriores. La dependencia de estos combustibles fósiles tradicionales contribuye de manera significativa al cambio climático y a la mala calidad del aire.

Perspectivas futuras

El futuro de los combustibles sintéticos es incierto y está sujeto a varios factores. A medida que la tecnología y la investigación avanzan, es posible que surjan métodos de producción de combustibles sintéticos más eficientes y económicamente viables. Esto podría hacer que estos carburantes sean más competitivos en el mercado. La regulación y las políticas gubernamentales desempeñarán un papel fundamental en la adopción de los combustibles sintéticos. Los incentivos fiscales, las regulaciones de emisiones y las normativas ambientales influirán en su aceptación. La velocidad y la amplitud de la transición hacia fuentes de energía más limpias y sostenibles, como la energía eléctrica, afectarán la demanda y la viabilidad de los combustibles sintéticos; si la electricidad proveniente de fuentes renovables se convierte en la norma, los vehículos eléctricos serían por tanto imbatibles en cuanto a liberación de emisiones a la atmósfera.

En última instancia, la decisión de si los combustibles sintéticos serán el combustible del futuro dependerá de la evolución de la tecnología, la regulación gubernamental, la economía global y la velocidad de la transición hacia fuentes de energía más limpias. Los consumidores, los fabricantes de automóviles y la sociedad en su conjunto desempeñarán un papel fundamental en esta decisión, ya que cada elección en el ámbito del transporte tiene un impacto directo en el medio ambiente, en la salud pública y en el coste de uso.