Biocombustibles a partir de CO2 para la descarbonización del transporte
La descarbonización del planeta es un hecho que se puede constatar en diversos campos de trabajo, en los que todavía queda por solucionar algunos retos planteados para una transición energética sostenible. Los estudios de innovación en desarrollo nos permitirán, por ejemplo, construir casas o carreteras con cemento o alquitrán capaz de capturar CO2 y eliminarlo de la atmósfera disminuyendo la huella de carbono; comprar un colchón fabricado con espuma de poliuretano sintetizado a partir de CO2 reutilizado, o bien comer productos de agricultura totalmente sostenible y autosuficiente, en la que se han utilizado fertilizantes para su cultivo derivados de CO2.
El papel del CO2 en la movilidad sostenible del futuro
En el caso concreto del sector del transporte, el futuro de la movilidad sostenible ya está aquí. Inspirarse en cómo las plantas y los microbios convierten el CO2 en energía, puede permitir la obtención de biocombustibles capaces de satisfacer nuestra creciente necesidad energética para un transporte sostenible del futuro. Y es que en escasos años (alrededor del año 2030), el desarrollo de las tecnologías de utilización de CO2 nos permitirá viajar en un avión cuyo combustible (queroseno) se haya sintetizado a partir de CO2, así como obtener combustibles sintéticos para camiones derivados de CO2, reduciéndose la dependencia de los combustibles fósiles.
Combustibles sintéticos para reducir emisiones
La descarbonización en el sector del transporte requiere de la búsqueda y mejora de combustibles sintéticos sostenibles que consigan reducir emisiones frente a los combustibles utilizados en la actualidad, que provienen de fuentes fósiles. Hay que destacar, que el término sostenible debe cumplir unos requisitos de sostenibilidad, reduciendo emisiones de carbono durante su ciclo de vida. Sin olvidar otros factores como son la limitación de las necesidades de agua dulce necesarias, la no competencia con la producción de alimentos necesarios y la no deforestación.
Los combustibles sintéticos, biocombustibles o e-fuels no son más que combustibles líquidos, similares a los hidrocarburos comunes como la gasolina o el diesel que usamos en la actualidad, pero a diferencia de estos, no proceden de fuentes fósiles. Estos líquidos sostenibles se obtienen a partir de la reacción entre hidrógeno renovable y CO2 capturado. De esta forma, el CO2 capturado es compensado por el generado en el uso del e-combustible. Por tanto, la utilización del CO2 (CU) genera nuevas oportunidades de crecimiento económico a través de la innovación, conduciéndonos a la transición hacia una economía circular y la descarbonización con menor dependencia de los combustibles fósiles.
¿Qué se considera combustibles verdes?
Para ser considerados como “combustibles verdes” la energía utilizada para su fabricación debe ser renovable, como la electricidad necesaria para la separación del hidrógeno y el oxígeno mediante electrólisis. En particular, en el caso del transporte por aire, los combustibles sostenibles de aviación (SAF de las siglas en inglés) son alternativas hoy en día viables. De hecho, el SAF es un combustible líquido utilizado actualmente en la aviación comercial[1],[2]que reduce las emisiones de CO2 hasta en un 80%.
Las características químicas y físicas de los SAF son casi idénticas a las de los combustibles de aviación convencionales y pueden mezclarse con éstosen diferentes proporciones, utilizan la misma infraestructura existente y no requieren adaptación para motores, por tanto, se consideran drop-in fuels, ya que se incorporan automáticamente a los sistemas de abastecimiento de combustible existentes. Además, estos e-fuels sostenibles deben cumplir estos tres elementos clave: 1) ser un recurso continuo, evitando agotamiento de recursos naturales y siendo económica, social y medioambientalmente sostenible; 2) producirse con materias primas diferentes al petróleo, carbón y/o gas natural; 3) tener los requisitos técnicos y de certificación para su uso en aviones comerciales.
Tecnologías para producir biocombustibles “drop-in”
En concreto, las tecnologías utilizadas para producir biocombustibles “drop-in” pueden dividirse en 4 grandes categorías:
- Oleoquímico
- Termoquímico
- Bioquímico
- Procesos híbridos
Desafíos y oportunidades en combustibles bajos en carbono
En la actualidad, hay varias empresas que producen o intentan comercializar combustible biojet y se encuentran en distintas fases de preparación tecnológica.[3],[4],[5]
Las emisiones son también un factor decisivo para el valor de la tecnología, siendo el coste de la reducción de emisiones de carbono el verdadero indicador del valor real del biocombustible. Así pues, los retos asociados a la comercialización de un combustible bajo en carbono, puede diferir en función de la tecnología empleada, puesto que algunos procesos requieren una gran inversión de capital (gasificación-Fischer Tropsch) y otros elevado coste de la materia prima.
Aparte de la obtención de biocombustibles a partir de aceite vegetal hidrogenado (HVO) o ésteres y ácidos grasos (HEFA), que son totalmente comerciales, la comercialización de otras vías está en curso. Sin embargo, a pesar de que los retos tecnológicos son importantes, la sostenibilidad y el coste son factores importantes y determinantes para que la tecnología tenga éxito.
En resumen, el uso de CO2 como materia prima o co-reactivo es hoy en día un reto y una oportunidad al mismo tiempo, ya que estimula la búsqueda de nuevas soluciones en la química industrial para la descarbonización y disminución de la dependencia de los combustibles fósiles en el caso concreto del transporte.
Desde AIMPLAS, podemos ayudar a tu empresa en los retos para la descarbonización consiguiendo combustibles más sostenibles y diseñando catalizadores que permitan conseguir este reto.
[1]https://intelligent-partnership.com/aviation-biofuels-which-airlines-are-doing-what-with-whom/
https://bio-e.es/petronor-produce-biocombustible-para-aviacion-a-partir-de-residuos/
[5] https://www.cepsa.com/es/prensa/cepsa-y-bio-oils-construiran-una-planta-de-biocombustibles