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¿Qué son los combustibles sintéticos y cómo pueden salvarle la vida al motor de combustión?

¿Pueden ser una alternativa real al vehículo eléctrico de baterías?

Motores de combustión de hidrógeno

Puede que alguna vez te hayas preguntado qué son los combustibles sintéticos de los que tanto se habla últimamente. Normal, teniendo en cuenta los tiempos de incertidumbre que corren para la industria del automóvil. Está claro que la huella de carbono de los actuales vehículos de combustión (así como los problemas de abastecimiento de petróleo) suponen una gran problemática de cara al futuro. Para afrontar el tema los fabricantes están apostando principalmente por la electrificación de los motores de sus modelos, pero ¿cómo te quedarías si te digo que un motor de combustión puede ser tan limpio como un eléctrico?. Esto puede ser posible gracias a los combustibles sintéticos.
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Y es que hoy por hoy la electrificación no es una solución real para los problemas de movilidad sostenible. Hemos de dejar de mirar nuestro propio ombligo para darnos cuenta de que por encima de los problemas de emisiones generados por los vehículos personales están los generados por vehículos de transporte pesados. El estado de la técnica actual (y la que habrá a 15 años vista) no permite electrificar un barco, un avión o directamente un camión de largas distancias. Simplemente no es viable.

¿Son los coches eléctricos realmente más ecológicos?

Y este tema cobra especial importancia si queremos alcanzar lo establecido en el acuerdo de París para el año 2050. Por ello, más allá de su aplicación en coches de uso personal, los combustibles sintéticos serán clave para reducir emisiones en este tipo de vehículos pesados. Pero si, no voy a negar que me entusiasma la idea de poder disfrutar del rugir de un V8 americano siendo además respetuoso con el medioambiente. Pero no me enrollo más y vamos a ver qué son combustibles sintéticos.

¿Qué son los combustibles sintéticos? Una tecnología de la primera guerra mundial

Pese a que se esté empezando a hablar ahora de los combustibles sintéticos como una solución sostenible para la movilidad, su historia se remonta a la primera guerra mundial. En 1913 el químico alemán Friedrich Bergius desarrolló el Proceso de Bergius, por el que recibiría en 1931 el premio nobel de química. El proceso de Bergius consiste en la conversión directa del carbón en un hidrocarburo mediante hidrogenación.

Esta sería la primera vez en la historia en la que se produciría combustible de forma sintética. Unos años más tarde, en 1923, los químicos Franz Fischer y Hans Tropsch desarrollaron el proceso de Fischer-Tropsch para la sinterización de gasolina y gasoil de forma indirecta. Ambos se emplearon de forma abundante durante la segunda guerra mundial para abastecer los vehículos de las tropas nazis.

Qué son combustibles sintéticos

Sin embargo, más allá de eso nunca supusieron una alternativa real al combustible derivado del petróleo por su elevado coste de producción. Actualmente existen, en esencia, tres procesos para la producción de combustibles sintéticos: licuefacción directa del carbón (proceso de Bergius), proceso de Fischer-Tropsch y transformación de metanol en gasolina o gasoil. Además, dependiendo de la materia prima empleada pueden ser CTL (Coil to liquid o carbon a liquido), GTL (Gas to liquid o gas a líquido) o BTL (Biomass to liquid o biomasa a líquido).

Combustibles sintéticos neutros en CO2

Hay que tener en cuenta que esta definición agrupa todo tipo de combustibles sintéticos y todos los procesos para su obtención, pero hay que dejar claro que no todos ellos son neutros en carbono. ¿Y qué significa que sean neutros en carbono? Pues bien, antes de decírtelo has de saber que un combustible no es más que un hidrocarburo, es decir, carbono aderezado con algo de hidrógeno. Para que un combustible sintético sea neutro en carbono el CO2 generado durante la combustión tiene que ser el mismo que el absorbido para su fabricación.

Esto se puede hacer filtrando el CO2 que se encuentra en el aire. Bien, ya tenemos una parte de la ecuación. La otra parte es el hidrógeno. ¿De donde sacamos hidrógeno? Piensa en la composición de agua, H2O. Bien, pues podemos extraer el carbono del aire y el hidrógeno del agua. Esto es genial ya que tenemos ingentes cantidades de agua en los océanos y lo mismo ocurre con el CO2 del aire. Además, estaríamos contribuyendo a limpiar la atmósfera.

Qué son combustibles sintéticos

La clave para que este proceso de separación del carbono del aire y del hidrógeno del agua sea «verde» reside en el tipo de fuente de energía que utilicemos. Para obtener hidrógeno es necesario realizar un proceso denominado electrólisis, mediante el cual se aplica una corriente eléctrica al agua para liberar liberar las moléculas de hidrógeno. Exactamente el mismo proceso que ocurre en el interior de un Toyota Mirai o un Hyundai Nexo.

Así, para que un combustible sintético tenga una huella de carbono neutra, además de capturar el carbono del aire y el hidrógeno de agua, se tiene que producir con fuentes de energía renovables. Aquí reside la clave, en las fuentes de energía eólica, solar, mareomotriz, etc. A los combustibles sintéticos obtenidos mediante este proceso se les conoce como eFuels.

¿Qué son los combustibles sintéticos? Ventajas e inconvenientes

De convertirse en una realidad para todos los usuarios las ventajas de los combustibles sintéticos son múltiples. En primer lugar la densidad energética de cualquier combustible líquido es muchísimo mayor que, por ejemplo, las baterías de un eléctrico. Con un peso de tan solo 45 kg de combustible podemos recorrer en kilómetros el equivalente a 400 kg de baterías. En segundo lugar, se podría mantener intacta la actual red de distribución, ya que al poder almacenarse a presión y temperatura ambiente podremos repostar en las gasolineras actuales.

Qué son combustibles sintéticos

Pero la cosa no se queda ahí. Otra gran ventaja es que no es necesaria ninguna inversión en la adaptación de los motores de combustión actuales. Cualquier coche, de cualquier año, podría repostar combustible sintético. Y es que además, debido a que tienen la misma composición química que los combustibles fósiles, podrían mezclarse en cualquier proporción, pudiendo repostar indistintamente uno u otro en cualquier situación. Todo esto se suma a que es un combustible cuya huella de carbono es neutra.

Incluso acabaríamos con los problemas de almacenamiento de energía renovable en épocas de poca demanda, al poder emplearla para generar combustible. Pero no es oro todo lo que reluce. La fabricación de combustibles sintéticos o eFuels tiene como gran desventaja el coste, que desgraciadamente suele ser el más determinante. El precio del kWh de energía renovable aún es bastante caro. Eso, unido a una baja eficiencia del proceso de conversión, hace que el litro de eFuel sea prohibitivo hoy día.

¿Qué dice el sector de estos carburantes?

Dentro del sector hay una gran disparidad de opiniones provenientes de directivos de grandes fabricantes de automóviles, petroleras y compañías de fabricación de componentes. La posibilidad de continuar explotando el conocimiento adquirido en motores de combustión, así como poder mantener inalterada toda la red de distribución, anima a fabricantes como Audi o Porsche a invertir dinero en su investigación. Sin embargo, fabricantes como Mercedes parecen reacios.

Qué son combustibles sintéticos

Grupo Volkswagen

Una de las compañías que más fuerte está apostando por la investigación y desarrollo de combustibles sintéticos es el Grupo Volkswagen. De hecho, parece que Porsche es una de las que más interés tiene en ello. Michael Steiner, uno de los principales directivos, afirmó que el motor de combustión seguirá dominando el mundo de la automoción y, por consiguiente, la tecnología de los eFuels es un componente esencial.

En una entrevista para la revista EVO el vicepresidente de Porsche Motorsport, el Dr. Frank Walliser, aseguró que el combustible sintético que están desarrollando es igual de limpio en materia de CO2 que un eléctrico. Y para los de Stuttgart el uso masivo de este tipo de carburantes está más cerca de lo que nos imaginamos. Es por ello que, junto con Siemens, preparan una planta enorme de fabricación de eFuel en Chile que esperan tener operativa para 2022.

Pero hay más. Audi lleva investigando este tipo de combustibles desde 2009, y desde 2014 tiene una fábrica de eGas en Dresde. Sin duda, el Grupo Volkswagen tiene una amplia experiencia en motores de combustión que no quieren desaprovechar en el cambio hacia la movilidad eléctrica.

Qué son combustibles sintéticos

McLaren

El fabricante de superdeportivos británico con sede en Woking también confía en este tipo de combustibles para salvar de la muerte a los motores térmicos. Hace ya unos cuantos meses el director de operaciones de la marca reveló que están trabajando para que puedan seguir montando motores de combustión en sus nuevos modelos por mucho tiempo. Algo para lo que los eFuels son clave.

Repsol

España será pionera en la fabricación de combustibles sintéticos con huella de carbono neutra gracias a Repsol. La petrolera tiene previsto tener operativa una de las mayores plantas de producción de carburantes basados en hidrógeno verde en tan solo cuatro años. Estará ubicada en el puerto de Bilbao y promete ser puntera en cuanto a desarrollo tecnológico. Una muestra más de que este tipo de tecnología puede ser en un futuro próximo una alternativa real.

Mercedes-Benz

Sin embargo, no todos tienen la misma visión. En Mercedes no creen que este tipo de combustibles sea una solución aplicable a los coches, al menos a medio plazo. Según su jefe de I+D, lo más eficiente es poner la energía directamente en la batería. Para él, transformar la energía verde en un combustible es un proceso en el que se pierde mucha eficiencia.

Así pues, ¿qué son los combustibles sintéticos? Pues la última esperanza de los motores térmicos

Quién sabe lo que deparará el futuro del sector del automóvil. La carrera hacia un parque móvil más respetuoso con el medio ambiente no ha hecho más que empezar. Desde el punto de vista de un humilde servidor, los combustibles sintéticos son la última esperanza de salvar a los motores térmicos. La tecnología está, aunque es cierto que se han de resolver algunas cuestiones por el camino, como su elevado coste.

Qué son combustibles sintéticos

Muchos de los fabricantes están apostando por su investigación y desarrollo. No porque no quieran avanzar, sino porque es la solución con menor impacto de cara al usuario. La postura de Mercedes, por otra parte, es comprensible. La eficiencia de la energía eléctrica empleada para fabricar eFuels es del 16%, mientras que si la pusiéramos directamente en una batería sería del 72%.

Pero para concluir quiero hacer una reflexión. Si somos capaces de tener de forma masiva fuentes de energía renovables que puedan abastecer la demanda global podríamos priorizar la sostenibilidad por encima de la eficiencia. Podríamos mantener toda la cadena de valor del combustible actual con un impacto nulo en el usuario. No digo que los eléctricos no tengan sentido pero, ¿no sería lo ideal tener un híbrido cuyo motor de combustión funcionase con combustibles sintéticos?

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