La oportunidad de oro sin pulir de los combustibles sintéticos

La clave para que se considere una solución sostenible reside en su producción: para elaborarse, se emplea electricidad proveniente de fuentes renovables que, mediante un proceso de electrólisis, separa las moléculas de oxígeno e hidrógeno del agua, dando lugar al denominado hidrógeno renovable. A continuación, se combina con el CO2 capturado de la atmósfera o de una instalación industrial y, a través de una serie de reacciones químicas, se obtiene el hidrocarburo sintético o e-fuel. De ahí que sean productos neutros en emisiones de carbono.

Sobre el papel parecen una oportunidad de oro para avanzar en la consecución de los objetivos medioambientales, si bien la tecnología se encuentra en un estado muy incipiente, no se fabrican a escala industrial y, por consiguiente, su precio todavía está lejos de ser competitivo. Los expertos consultados creen que, a pesar de que es el ámbito donde ha generado más ruido, en la movilidad terrestre su recorrido es limitado (presentan un rendimiento pobre en comparación al de las baterías de los coches eléctricos), mientras que en los sectores marítimo y aéreo, difíciles de electrificar, sí que auguran que jueguen un papel indispensable en el cuidado del planeta.

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Con todo, pocos dudan de que, en paralelo al desarrollo del resto de posibilidades, son una pieza a tener en cuenta en el puzle de la descarbonización, respaldada por la misma Comisión Europea. Bruselas, de hecho, tenía previsto prohibir por ley las ventas en territorio comunitario de vehículos con motores de combustión a partir de 2035, pero cedió a las pretensiones de Alemania e incluyó en la propuesta una excepción para aquellos que solo puedan funcionar con e-fuels.

La principal ventaja es que, por su composición, son aptos para los actuales motores de combustión y permiten el aprovechamiento de las infraestructuras de repostaje y distribución ya operativas, tal y como asegura Manel Montero, director general de Grupo Moure. «El coche eléctrico y el de hidrógeno existen, pero carecemos de la red que abastezca las necesidades del consumidor a la hora de moverse», indica. Este es precisamente uno de los frenos para su adopción en países como España, que cuenta con 531 puntos de recarga por millón de habitantes, situándose en la decimonovena posición del ranking de los veintisiete, cuya media, 1.368 puntos por millón de habitantes, es casi tres veces superior a la nuestra. Más en pañales aún están las hidrogeneras, pues solo se ha desplegado una veintena a lo largo del territorio nacional.

Como aspecto a favor de los combustibles sintéticos, Manel Montero añade que, al igual que ocurre con los fósiles, se pueden transportar y almacenar de manera segura durante periodos de tiempo prolongados.

Carlos Solé, socio responsable de Energía y Recursos Naturales de KPMG en España, resalta que constituyen una opción para reducir el empleo de combustibles fósiles en el transporte. «Según la Agencia Internacional de la Energía, el transporte por carretera consume el 48% de los combustibles fósiles y se espera que este consumo global alcance su máximo antes de 2030», apunta. A partir de entonces, subraya el experto, la ruta hacia la descarbonización en 2050 tendrá como consecuencia «el aumento de la electrificación y el crecimiento del uso de combustibles sintéticos y biocombustibles en el transporte terrestre, aéreo y marítimo».

Los e-fuels también tienen otro efecto positivo. «El uso de las energías renovables eléctricas para su producción –dice– supone un aumento de la demanda de electricidad para la producción de hidrógeno verde, lo que contribuye al equilibrio generación-demanda ante el elevado objetivo de penetración de renovables previsto en la planificación energética».

Grandes petroleras como Repsol y Aramco, inmersas en la construcción de una planta de e-fuels en Bilbao, y gigantes de la industria automovilística como Porsche, que en diciembre de 2022 inauguró una planta en Punta Arenas (Chile), han liderado la apuesta por esta tecnología. En el caso de la firma alemana, los combustibles sintéticos forman parte de su estrategia de energía sostenible porque «son una solución complementaria y eficaz para el vehículo eléctrico, ya que permiten que los coches que funcionan con gasolina desempeñen un papel en la reducción de CO2». En su fase piloto, la producción aproximada de la planta es de 130.000 litros de e-fuels anuales. «Una vez superada esta fase inicial, la primera ampliación en Chile, prevista para mediados de la década, incrementará la producción hasta los 55 millones de litros anuales. Unos dos años más tarde, se espera que la capacidad sea de 550 millones de litros», afirman desde Porsche, que ya ha invertido más de 100 millones de dólares en el desarrollo y la producción de e-fuels. La mayor operación se realizó en abril de 2022, con la inversión de 75 millones de dólares en HIF Global LLC, empresa que planifica, construye y gestiona plantas de e-fuels en Chile, Estados Unidos y Australia.

De momento, el combustible se utiliza en proyectos de pequeña escala, como la Porsche Mobil 1 Supercup, una competición que se disputa junto a los grandes premios de Fórmula 1 europeos. «Es fundamental demostrar que se pueden hacer carreras de una forma sostenible», afirman desde la compañía, que también usa los e-fuels para repostar los coches de los Porsche Experience Centers y en presentaciones a la prensa de nuevos modelos o en eventos organizados por otros departamentos.

«El potencial es enorme. Actualmente hay más de 1.300 millones de vehículos con motores de combustión en todo el mundo y, según las previsiones, este número no disminuirá significativamente en los próximos quince años, a pesar del aumento de la electromovilidad. Muchos de esos coches seguirán circulando durante décadas, y los e-fuels ofrecen a sus propietarios una alternativa casi neutra en carbono», exponen desde la marca de vehículos deportivos de Stuttgart.

A pesar de las iniciativas empresariales mencionadas, Carlos Morales y Marta Revuela, profesores e investigadores del departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad Pontificia Comillas, defienden que, para la movilidad terrestre, los combustibles sintéticos son una «solución muy buena, pero transitoria, hasta que se logre la electrificación total del parque móvil». Son varios los motivos. «En el proceso de combustión emiten contaminantes químicos nocivos, como óxidos de nitrógeno, óxidos de azufre y partículas, de forma que son neutros en gases de efecto invernadero, pero no ayudan a purificar la atmósfera», señala Revuelta.

Por si fuera poco, los expertos hacen hincapié en que su eficiencia ronda el 16% frente al 72% de las baterías de los vehículos eléctricos, una diferencia que se acortará con el tiempo, pero que no desaparecerá porque los e-fuels necesitan más pasos en su producción y son de pobre rendimiento. A día de hoy, en cualquier caso, Morales reconoce que hablamos de una tecnología «poco madura», lo cual provoca que el coste sea más elevado que el de la gasolina o el diésel tradicional.

En este sentido, un análisis elaborado por la organización europea Transport & Environment prevé que la gasolina sintética podría costar alrededor de 2,80 euros por litro en 2030, un 50% más que la gasolina normal actual, debido a su complejo proceso de producción. «Al mismo tiempo, se espera que los coches eléctricos vayan reduciendo sus costes, por lo que los combustibles sintéticos serán una opción residual», cree Revuelta. Donde tanto ella como su compañero los ven como la gran solución es en los sectores de aviación y marítimo, en los que la electrificación es compleja.

Respecto a los aviones, Santiago Carmona, secretario general del Colegio Oficial de Ingenieros Aeronáuticos de España, aclara que hay básicamente dos tipos de combustibles sostenibles para aviación (SAF): los biocombustibles, producidos a partir de compuestos biológicos, ya sean cultivados para este propósito o residuales; y los sintéticos o electrocombustibles. «Para conseguir la descarbonización del sector –asevera– se tendrán que implementar muchas medidas que irán contribuyendo a que en su conjunto el transporte aéreo llegue a emisiones netas cero en 2050, y una de ellas serán los e-fuel», cuyas mayores ventajas se resumen, a juicio del experto, en que son «completamente neutros en relación con emisiones de CO2» y que «las infraestructuras existentes para el transporte y distribución se pueden usar sin grandes ajustes».

Carmona explica que la producción de los e-fuel se encuentran ahora a nivel de laboratorio y que Alemania, con sus incentivos a la producción, lidera el desarrollo. «A nivel global, su papel se espera que deje de ser testimonial, con producciones relevantes, alrededor de 2030», considera el experto.

La regulación en camino supondrá un nuevo impulso. «La reciente publicación del Reglamento relativo a la garantía de unas condiciones de competencia equitativas para un transporte aéreo sostenible (ReFuelEU Aviation) establece unos objetivos graduales para las obligaciones en el uso de combustibles de aviación sostenibles, de forma que en 2050 se alcance un porcentaje mínimo anual del 70%, con un porcentaje mínimo del 35% de combustibles de aviación sintéticos. El principal reto está en hacer comercialmente utilizable el keroseno sintético, que actualmente es cuatro veces más caro que el convencional», indica Carlos Solé, socio responsable de Energía y Recursos Naturales de KPMG en España.

Un extremo que comparte Carmona, que además del precio, incide en que «la producción de e-fuel necesita gran cantidad de energía que debe proceder de fuentes renovables, que requieren de una gran inversión».

Por tierra, aire... y mar. El sector marítimo, junto con el aéreo, tiene en los combustibles sintéticos un aliado de excepción para progresar en su descarbonización. «Los biocombustibles avanzados, más baratos, no serán capaces de abastecer, por una cuestión de escasez de recursos, más que una parte de la demanda. Y la electricidad será testimonial», asegura Emilio de las Heras, ingeniero naval miembro de la Comisión para la Transición Energética en Busques de la Asociación de los Ingenieros Navales de España. Según comenta el experto, ya hay unos 100 barcos en el mundo que funcionan con baterías o hidrógeno, pero «son pequeños y de viajes cortos».

En el futuro convivirán diferentes tipos de e-fuels. Para barcos existentes y en construcción, los habituales serán el e-GNL y el e-diesel. Para los de nueva construcción, el e-metanol y e-amoniaco. Con respecto al primero, explica que «llegará un momento en que le pedirán que se sintetice con CO2 capturado directamente de la atmósfera, lo cual siempre será muy caro. Por tanto, se limitará a un 20-25% del mercado». Por su parte, el e-amoniaco «es limpio en cuanto a CO2, de suministro ilimitado y la tecnología existe», pero «es tóxico, de modo que las medidas de seguridad de los barcos serán tremendas y, mientras que de todos los demás ya hay reglas de uso, de este todavía no». Aun así, De las Heras es optimista: «Que se pueda utilizar como combustible a bordo en un 50% de los grandes barcos transoceánicos es cuestión de tiempo». Aún inmaduros, pero con numerosas bazas a su favor, los e-fuels apuntalarán la movilidad verde del futuro.