Desde hace varias décadas, fabricantes de coches y petroleras trabajan en su desarrollo porque son una vía para descarbonizar transporte y movilidad. Pero si entiendes qué son los combustibles sintéticos, te das cuenta de que no pueden ser la solución al cambio climático ya que, por sí mismos, su utilización no resta emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera.
Sin embargo, eso no quita que los combustibles sintéticos sean una estrategia válida para seguir haciendo uso de motores de combustión que no puedan ser sustituidos por otras tecnologías. Y lo más importante, sin quemar combustibles fósiles que representan un daño mayor, tanto de cara al calentamiento global para el medioambiente.
Pero qué son los combustibles sintéticos, qué tipos existen y cómo se fabrican. ¿Y cuál es su potencial como solución al cambio climático? Porque en general, combustibles sintéticos son todos aquellos producidos mediante procesos químicos y que imitan la composición de los combustibles fósiles de toda la vida.
Los combustibles sintéticos se crean a partir de una variedad de materias primas, como dióxido de carbono (CO2) generado en procesos industriales y agua, utilizando energía renovable. La idea es producir una combustión cuyo saldo de carbono resulte neutro. Es decir, que la cantidad de CO2 liberado durante su combustión sea igual a la cantidad capturada para su fabricación.
Tipos de combustibles sintéticos
1. Electrocombustibles (e-fuels)
Este tipo de combustibles sintéticos es producido mediante el uso de electricidad para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno a través de un proceso llamado electrólisis. El hidrógeno resultante se combina luego con CO2 capturado para crear hidrocarburos líquidos como el metanol o el diésel sintético.
Estos combustibles pueden usarse en motores de combustión interna existentes, lo que facilita su adopción. En la medida en la que la electricidad del proceso proceda de fuentes renovables, pueden considerarse combustibles sintéticos de saldo neto en carbono próximo a cero. El problema con ellos es que la cantidad de energía requerida en estos procesos no los hace viables económicamente.
2. Biocombustibles sintéticos
Los biocombustibles sintéticos se producen a partir de biomasa, como residuos agrícolas o algas. La UE ya ha regulado que en ningún caso se pueden producir no solo de cultivos destinados al consumo humano, sino que tampoco deben proceder de cultivos dedicados a alimentar al ganado, pues se los relaciona directamente con la deforestación.
Los materiales orgánicos de los biocombustibles se descomponen mediante procesos termoquímicos o bioquímicos para producir combustibles líquidos. Aunque comparten algunas características con los biocombustibles convencionales, se suelen diseñar específicamente para optimizar un uso concreto. En todo caso, al usar biomasa como componente, los biocombustibles sintéticos no tienen un saldo neto en carbono neutro.
3. Combustibles de Fischer-Tropsch
El proceso de Fischer-Tropsch es una técnica que convierte gas de síntesis (una mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno) en hidrocarburos líquidos. Este gas de síntesis puede obtenerse de diversas fuentes, incluyendo el gas natural, el carbón o la biomasa.
Los combustibles sintéticos resultantes son altamente refinados y pueden ser utilizados en una variedad de aplicaciones, desde el transporte hasta la aviación. El problema aquí, como sucede con los biocombustibles es que la materia prima de procedencia imposibilita un saldo neutro en carbono. Además de que los procesos de producción requieren más energía de la que se libera a posteriori.
¿Cómo se fabrican los combustibles sintéticos?
La fabricación de combustibles sintéticos implica varios pasos clave:
1. Captura de CO2
El primer paso en la producción de muchos combustibles sintéticos conseguir dióxido de carbono, que ahora se hace a través de procesos de captura o industriales, aunque lo idóneo para conseguir un saldo neto nulo sería que el CO2 fuera capturado de la atmósfera. Este CO2 es esencial para el proceso de síntesis y ayuda a cerrar el ciclo de carbono, reduciendo las emisiones netas.
2. Producción de hidrógeno
El hidrógeno se produce generalmente mediante electrólisis del agua. Este proceso utiliza electricidad para dividir las moléculas de agua en oxígeno e hidrógeno. Para que el proceso sea verdaderamente sostenible, la electricidad utilizada debe provenir de fuentes renovables, como la solar o la eólica.
3. Síntesis de combustibles
El hidrógeno producido se combina con el CO2 capturado en un proceso químico para crear hidrocarburos. Dependiendo del proceso utilizado, se pueden producir diferentes tipos de combustibles, como metanol, diésel sintético o queroseno. La síntesis de Fischer-Tropsch, por ejemplo, utiliza un catalizador para transformar el gas de síntesis en una variedad de productos líquidos.
4. Refinamiento y Distribución
Los combustibles sintéticos producidos se refinan para cumplir con las especificaciones necesarias para su uso en motores y otras aplicaciones. Una vez refinados, se distribuyen a través de las infraestructuras existentes de transporte y almacenamiento de combustibles.
Combustibles Sintéticos, ¿son la solución al cambio climático?
Una de las principales ventajas de los combustibles sintéticos es su potencial para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Pero solo si utilizan CO2 capturado y energía renovable en su producción, estos combustibles pueden hipotéticamente alcanzar la neutralidad en carbono.
Desde luego, la ventaja clave es que los combustibles sintéticos pueden utilizarse en la infraestructura existente de transporte y almacenamiento, así como en los motores de combustión interna actuales. Esto significa que su adopción no requiere una reestructuración completa de los sistemas de transporte y energía.
Sin embargo, ese es también el problema, pues aunque resultaría imposible sustituir todos los motores de combustión, la cosa es muy simple: mientras sigamos emitiendo CO2 y otros gases de efecto invernadero a la atmósfera, esta se va a seguir calentando, venga de donde venga el carbono emitido al quemarse dicho combustible.
Combinar esta solución con la captura directa de carbono es una posibilidad, pero teniendo en cuenta que ambas técnicas requieren cantidades ingentes de energía, mayores que la que se produce después, parece que todo pasaría por una sobrepotencia instalada de renovables a nivel global.
Por otro lado, los costos de producción de los combustibles sintéticos son actualmente altos, pero con el continuo avance en tecnologías de captura de CO2 y energías renovables, los combustibles sintéticos podrían desempeñar un papel crucial en la transición hacia un mundo libre de emisiones de carbono.
Así, los combustibles sintéticos no pueden considerarse la solución al cambio climático a día de hoy. Y mañana, tampoco, pues como sucede con la reforestación, el problema ya es tan grande que solo se va a poder paliar sumando todas las iniciativas válidas posibles. Y dentro de todo ello, los e-fuels son solo una más.
