Combustibles sintéticos

Al Búho siempre le han gustado los coches. Y las competiciones automovilísticas. Conozco varios circuitos de Formula 1 en Europa. He seguido en directo rallyes del Campeonato del Mundo como el de Córcega, así como los más afamados entre los españoles. Tengo hasta una Play Station en la que “conduzco” en pruebas de ese Campeonato. Y soy forofo de Carlos Sainz desde los tiempos en los que el madrileño conducía un Seat Panda por las carreteras de la Gipuzkoa profunda o le vi entrenar un rally de tierra en las Alpujarras. Así que no es de extrañar que hile un relato sobre los combustibles sintéticos (conocidos como e-fuels) con ocasión de una nueva edición del Dakar que empieza el próximo día 5 de enero. En territorio de los saudíes, que lo mismo se compran un equipo de fútbol que contratan a Jon Rahm o a un científico de cierto relieve.

En el Dakar de este año participa un coche pilotado por la española Laia Sanz dentro del equipo Astara, coche que tiene la peculiaridad de estar propulsado por un combustible sintético. En el mismo intento de demostrar que estos eventos son sostenibles (ahí es nada), Don Carlos pilotará un Audi eléctrico.

Los combustibles sintéticos o e-fuels son combustibles resultantes de la combinación de hidrógeno verde (producido merced a la electrolisis del agua usando electricidad renovable) y CO2 capturado, ya sea de una fuente con alta concentración del mismo (por ejemplo, gases de combustión de un sitio industrial) o del aire (a través de la captura directa de aire, DAC, de lo que hablamos hace poco). Se proclama que este tipo de combustibles, a diferencia de los combustibles convencionales, no liberan CO2 adicional (ya que lo que se captura es lo que luego se produce y expulsa).

En realidad, hay toda una gama de posibilidades a la hora de obtener combustibles sintéticos de las fuentes arriba mencionadas. Se puede obtener metano sintético (similar al gas natural) o líquidos como el metanol o el amoníaco sintéticos, también utilizados como combustibles. Pero aquí nos vamos a centrar en los combustibles sintéticos líquidos similares a la gasolina, el gasóleo o el keroseno de los aviones, tradicionalmente obtenidos a partir del petróleo.

Esos combustibles líquidos sintéticos son compatibles con los motores de combustión interna actuales, así que pueden emplearse en vehículos, aviones y barcos, lo que permitiría seguir usándolos pero de forma respetuosa con el clima. De hecho, la industria aeronáutica es la que más interesada está en el tema, porque son conscientes de que tienen muy complicado volar grandes aviones a grandes distancias usando baterías, que pesarían mucho. Esa gama de combustibles pueden usarse igualmente en los sistemas de calefacción actuales y también se seguirían pudiendo utilizar las existentes infraestructuras de transporte y distribución de los mismos.

Todo muy bonito. Pero hasta llegar a alimentar coches, camiones, barcos o aviones, el proceso de obtención de esos combustibles sintéticos es un largo camino y, al menos por ahora, muy caro. Necesitaremos de una serie de infraestructuras y procesos, algunos ya existentes y con ciertos grados de madurez pero otros muy lejos de ella.

Necesitaremos, en primer lugar, fuentes de energía eléctrica renovable (eólica, fotovoltaica, hidroeléctrica…) con la que alimentar los electrolizadores que nos ayuden a producir el imprescindible hidrógeno verde a partir de agua. Puede que el agua no abunde allí donde esté esa planta de electrolisis, con lo que necesitaremos contar con una planta desalinizadora para producir agua dulce de pureza suficiente para la electrolisis. Un proceso que consume mucha energía, que tendría que ser también de origen renovable.

En cuanto al CO2 necesario, al tener que provenir de una fuente renovable y como ya hemos adelantado arriba, no nos quedará otro remedio que capturarlo de grandes emisores o del propio aire. Es una manera de disminuir sus emisiones pero, aunque la tecnología necesaria para ello se conoce y está bastante madura, no deja de tener grandes problemas para su implantación a los niveles de CO2 necesarios para los fines que aquí nos ocupan.

Y con ese hidrógeno y ese CO2 a nuestra disposición, no deja de ser paradójico que el siguiente paso hacia los combustibles sintéticos sea el uso de una aproximación similar a la que los alemanes ya usaron en la segunda guerra mundial para paliar su incapacidad de proveerse del petróleo necesario para los combustibles que necesitaban. En ella, el hidrógeno se combinará primero con el CO2 para generar agua y monóxido de carbono (CO). Este CO con más hidrógeno (el llamado gas de síntesis) se utilizará para producir una mezcla de hidrocarburos, mediante el proceso denominado Fischer-Tropsch, que data de mediados de los años veinte.

Esa mezcla de hidrocarburos es de similar complejidad a la que existe en el petróleo bruto y puede verse en la figura, que podéis ampliar clicando sobre ella. Así que igual que ha hecho la industria petroquímica convencional con el petróleo, deberemos craquear (romper los hidrocarburos más grandes en otros más pequeños), destilar la mezcla resultante y separar así de esa mezcla los combustibles fósiles adecuados a un motor de gasolina o de gasoil o a las turbinas de un avión.

Luego hay, por el momento, una serie de incógnitas en lo que a problemas logísticos se refiere. Como el de ver dónde se producirían las vastas cantidades de energía renovable y de hidrógeno verde necesarios para sintetizar los nuevos combustibles. En lo tocante a la energía renovable, todo apunta a países en los que se disponga de lugares muy ventosos o de amplias extensiones muy soleadas durante todo el año lo que, en muchos casos y en un entrono próximo a Europa, implica a amplias zonas de Africa, Oriente Medio, etc. Así que no sé si vamos a cambiar mucho la geopolítica de los combustibles. Y, además, lo razonable sería montar los electrolizadores para producir hidrógeno verde lo más cerca posible a esas instalaciones de generación de energía renovable.

Y luego habría que distribuirlo a las plantas que operen el proceso Fischer-Tropsch. Dicha distribución plantea muchos problemas si quisiéramos aprovechar los gaseoductos ya existentes, porque dado el pequeño pequeño tamaño molecular de ese gas, es capaz de fragilizar a metales y aleaciones haciéndoles perder su inherente ductilidad. Y no quiero hacer esto muy largo pero, en lo relativo a la captura, el almacenamiento y transporte de la segunda pata de la reacción de Fischer-Tropsch (el CO2), también hay cosas que no están del todo claras.

Así que puede que haya muchas oportunidades para los combustibles sintéticos pero también muchos retos, algunos de los cuales me parecen, por el momento, difíciles de solucionar. Y más en el corto espacio de tiempo en el que se pretende que sustituyan a los combustibles tradicionales. Sin contar con que los activistas climáticos no quieren ni oír hablar de la solución, al entender que es una apuesta de las grandes petroleras para salvar su negocio y retardar además los objetivos de erradicar del panorama energético el uso de combustibles fósiles lo antes posible.

Como ya os dicho otras veces, lo que me da pena es no poder ver en qué queda la cosa, porque antes de que ocurra volveré a ser polvo de estrellas. En realidad, es que nací demasiado pronto.

Y como es Navidad, disfrutad de este precioso tema de John Williams de la película La lista de Schindler, interpretado por Itzhak Perlman junto con la Filarmónica de Los Angeles dirigida por Gustavo Dudamel. Un regalo del Búho para todos. Nos vemos en el 2024.