En la actualidad, reducir la dependencia de los combustibles fósiles es una de las principales prioridades en la batalla contra el cambio climático. Dentro de las opciones se encuentran los combustibles sintéticos, los cuales se destacan como una solución prometedora y sostenible. Los combustibles se crean a partir de una combinación de dióxido de carbono (CO2) y otras fuentes sostenibles, lo cual nos proporciona una oportunidad para cerrar el ciclo del carbono y disminuir las emisiones de gases que generan efecto invernadero.
Es por ello que se necesitan de al menos dos procesos químicos para convertir la electricidad en un hidrocarburo líquido: electrólisis y síntesis de hidrocarburos. La eficiencia total del proceso para hacer combustible sintético oscila aproximadamente entre el 10% y el 35%, dependiendo de las respectivas tecnologías empleadas, según un paper publicado en Nature en 2021.
¿Qué se entiende por combustibles sintéticos?
Los e-fuels, que son hidrocarburos líquidos o gaseosos producidos artificialmente mediante procesos químicos, también se conocen como combustibles sintéticos. Contrario a los combustibles fósiles extraídos del subsuelo, los combustibles sintéticos son fabricados mediante la captura de CO2 proveniente del aire o emisiones industriales y agua. Los principales tipos de combustibles sintéticos incluyen
- Metanol Sintético: Elaborado a base de hidrógeno y CO2.
- Gasolina y Diesel Sintéticos: Generados a través de la tecnología Fischer-Tropsch, los hidrocarburos líquidos se obtienen al transformar el gas de síntesis (syngas).
- Hidrógeno Verde: Producido mediante el proceso de electrólisis del agua utilizando energía proveniente de fuentes renovables.
Producción de Combustibles Sintéticos
La producción de combustibles sintéticos implica varios pasos clave como:
1. Captura de CO2: Pueden obtenerse capturas de CO2 tanto del aire como de fuentes industriales mediante el uso de tecnologías como la Captura Directa de Aire (DAC) o la Captura Post-Combustión.
2. Producción de Hidrógeno: La generación de hidrógeno se produce a través de la electrólisis del agua, un proceso que divide el agua en hidrógeno y oxígeno mediante electricidad (de preferencia proveniente de fuentes renovables).
3. Síntesis de Combustibles: Se utilizan varios procesos químicos, como la síntesis de metanol o el proceso Fischer-Tropsch, para combinar el hidrógeno y el CO2 y crear combustibles líquidos o gaseosos.
Beneficios de los Combustibles Sintéticos
- Reducción de Emisiones de CO2: Los combustibles sintéticos tienen la capacidad de ser casi neutros en carbono, dado que el CO2 utilizado durante su fabricación se reutiliza en lugar de ser liberado al aire.
- Compatibilidad con Infraestructuras Existentes: Los combustibles sintéticos ofrecen la ventaja de poder ser utilizados tanto en motores de combustión interna como en las infraestructuras actuales para distribución de combustible, lo cual ayuda a facilitar una transición hacia un futuro sostenible de manera más fluida.
- Diversificación de Fuentes Energéticas: Los combustibles sintéticos, al no depender de los recursos fósiles, ayudan a diversificar la matriz energética y mantienen la seguridad del suministro de energía.
Desafíos y Consideraciones
- Costos de Producción: En la actualidad, fabricar combustibles sintéticos resulta más costoso que producir combustibles fósiles. No obstante, a medida que la tecnología avance y se produzca a mayor escala, es probable que los costos disminuyan.
- Eficiencia Energética: La fabricación de combustibles sintéticos requiere un gran consumo de energía. Es fundamental que la electricidad utilizada sea generada a partir de fuentes renovables con el fin de maximizar los beneficios ambientales.
- Escalabilidad: Aún es necesario abordar el desafío de producir combustibles sintéticos a gran escala, lo cual implica realizar inversiones considerables en infraestructura y tecnología.
Los avances en la investigación y desarrollo de combustibles sintéticos están ocurriendo a una velocidad impresionante. Algunos de estos avances son el uso de luz solar para catalizar la conversión de CO2 y agua en combustibles sintéticos, otro avance es el de catalizadores avanzados a base de nuevos materiales catalíticos para mayor eficiencia en el proceso, entre otros.
En conclusión, los combustibles sintéticos ofrecen una solución innovadora y con el potencial de causar un cambio transformador en la lucha contra el cambio climático. A pesar de los retos significativos relacionados con el costo y la capacidad para adaptarse al crecimiento, su valor ambiental y su compatibilidad con las infraestructuras actuales hacen que sean una alternativa prometedora para un futuro sostenible. Si se siguen realizando inversiones constantes en investigación y desarrollo, acompañadas de políticas favorables, los combustibles sintéticos podrían jugar un papel fundamental en el proceso de transición hacia una economía con bajas emisiones de carbono.
Por último, se recomienda implementar campañas de concienciación para el público sobre los beneficios de los combustibles sintéticos y su ayuda con la sostenibilidad. Además de introducir subsidios, créditos fiscales y otros incentivos financieros para apoyar la producción y el uso de combustibles sintéticos.
Bibliografía
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- Gutiérrez, D. (2023, marzo 28). Los combustibles sintéticos tendrán marco legal en la UE gracias a Alemania. Híbridos y Eléctricos. https://www.hibridosyelectricos.com/coches/que-son-combustibles-sinteticos-como-se-obtienen_68873_102.html
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Imagen
- (2024). Fast Charging The Future of Green Energy Generative AI. https://www.freepik.com/premium-ai-image/fast-charging-future-green-energy-generative-ai_69260610.htm
Autor: Doménica Chacón
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