Los e-fuel facilitarán el camino hacia la electrificación

Ya no hay duda que el futuro del transporte será eléctrico. Ya sea a través de baterías o de hidrógeno, serán los motores eléctricos los que propulsarán los vehículos. Pero hasta que esto suceda de una forma global se deben combinar todos los sistemas alternativos posibles para lograr una transición lógica que no deje atrás ni de lado a ningún tipo de vehículo ni persona. Y es este crisol de alternativas sin duda los e-fuel jugarán un papel fundamental.

A día de hoy hay más de1.300 millones de vehículos circulado con motores de combustión, que no pueden desaparecer de la noche a la mañana, y que precisan un elemento que optimice su eficiencia energética. E incluso en el supuesto de que se consiguiesen sustituir la gran mayoría de estos coches por modelos eléctricos, todavía habría que buscar una alternativa en sectores como la aviación o el transporte profesional, donde la electrificación se antoja algo casi imposible a medio e incluso largo plazo.

Esta es la razón por la que muchas empresas y marcas automovilísticas, como es el caso de Porsche, están llevando a cabo iniciativas para el desarrollo de la producción de carburantes sintéticos o e-fuels. A principios de 2022, Porsche invirtió 75 millones de dólares estadounidenses en HIF Global LLC, un grupo de empresas que desarrollan proyectos internacionales para instalar plantas de producción de combustibles sintéticos. Entre esos proyectos está la planta piloto Haru Oni en Punta Arenas (Chile), iniciada por Porsche e implementada con socios como Siemens Energy y ExxonMobil.

El aire es uno de los dos elementos principales que se emplean en Haru Oni para la producción del e-fuel. La planta aprovecha las excepcionales características de su ubicación para hacer uso de la energía eólica. El viento en la provincia de Magallanes, al sur de Chile, es intenso y sopla siempre en la misma dirección. Para la planta de demostración hay una turbina SG 3.4-132 de Siemens Gamesa, con 3,4 MW. En la siguiente fase, el parque eólico se ampliará a unos 280 MW y, cuando alcance una escala industrial, multiplicará por 100 esa potencia.

Y el otro elemento esencial es el agua. Utilizando la electricidad obtenida del viento de un modo totalmente sostenible, se separa el hidrógeno y el oxígeno del agua, con un método inverso al de una pila de combustible. Se lleva a cabo mediante la misma tecnología: una membrana de intercambio de protones (Proton Exchange Membrane, PEM) es permeable a esas partículas (H+) pero hermética para los gases y electrones. Es decir, la membrana actúa como un aislante eléctrico entre el ánodo y el cátodo y, al mismo tiempo, separa el hidrógeno y el oxígeno para que no se recombinen. Es un proceso relativamente simple y eficiente, de bajo mantenimiento y que no requiere la adición de otras sustancias.

El siguiente paso es extraer del aire él el CO2. Unos equipos de captura directa de Global Thermostats tienen monolitos cerámicos que, mediante absorbentes químicos, actúan como esponjas de CO2. Posteriormente se recoge ese gas con vapor de agua a baja temperatura. De este modo se logra ‘limpiar’ el aire para crear un carburante alternativo.

Con hidrógeno por una parte y dióxido de carbono por otra, ya es posible fabricar un hidrocarburo. Se combinan para formar primero el llamado gas de síntesis o sintegás y, tras pasar por un catalizador, se convierte en metanol. O, más concretamente, e-metanol, ya que proviene de una fuerte de energía renovable y de materias primas no fósiles: agua y aire. Una vez que se tiene ese hidrocarburo, se puede convertir en otros, como gasolina sintética. En el caso de la planta de Haru Oni se emplea un proceso de conversión de ExxonMobil (lecho fluidizado).

Al quemar este carburante no se añade CO₂ a la atmósfera, precisamente porque se utiliza el que anteriormente estaba en ella. Además, al no ser de naturaleza fósil, carece de otros elementos indeseables, como el azufre que es necesario retirar de la gasolina o el gasóleo, un proceso con un coste energético.

La única finalidad de este tipo de combustible no sólo es nutrir a los motores de combustión de una forma directa, sino que la gasolina sintética también se puede mezclar con la original, lo que reducirá los costes para crear una infraestructura de abastecimiento y reducirá la huella total de carbono.

Para Oliver Blume, Presidente del Consejo de Dirección de Porsche AG, los e-fuels son un complemento a los vehículos eléctricos en la movilidad del futuro. Por tanto, considera un error prohibir tecnologías como los motores de combustión, si pueden funcionar con carburante que no añada CO2 a la atmósfera: “Las prohibiciones tecnológicas actúan como un freno a la innovación. En Porsche apostamos por la movilidad eléctrica y los e-fuels. La protección del medioambiente tiene que entenderse de manera integral. Es por ello que debemos ser abiertos en materia de tecnología. La electromovilidad es importante, pero hay más de mil millones de vehículos circulando en el mundo y estarán en las carreteras durante las próximas décadas. Los combustibles sintéticos son una solución complementaria y eficaz en este sentido, ya que permiten que todos estos coches también desempeñen un papel en la reducción de CO₂. Los motores de combustión pueden funcionar con e-fuels con unas emisiones de carbono prácticamente neutras”.

Por su parte, Michael Steiner, miembro del Consejo de Dirección de Porsche AG como responsable de Investigación y Desarrollo, destaca ese papel de puente de los carburantes sintéticos mientras crece la difusión de los vehículos eléctricos con batería: “los e-fuels son un buen complemento para nuestra estrategia de sistemas de propulsión, ya que permiten a los clientes conducir automóviles con motores de combustión convencionales, así como híbridos enchufables, con emisiones significativamente más bajas”.