¿Cómo se produce el e-fuel? ¿Hay que hacer alguna adaptación en el motor para su uso?
Con el procedimiento adecuado, para producir gasolina sintética se extrae CO₂ de la atmósfera, por lo que la combustión no afecta al efecto invernadero.
Aunque el coche eléctrico se ha impuesto, de momento, como alternativa sostenible para la movilidad de los próximos años y reducir la contaminación, el combustible sintético o e-fuel está cobrando especial importancia en los últimos tiempos. Pero ¿cómo se produce el e-fuel? ¿Hay que hacer alguna adaptación en el motor para su uso?
En los últimos tiempos, el e-fuel se ha convertido en la única esperanza para que los motores de combustión interna sigan existiendo en el futuro. Y, más aún, después de que Alemania y otros países europeos, como Italia, alzaran la voz contra la prohibición de la Unión Europea de vender coches de combustión en 2035.
La realidad es que será difícil electrificar una flota de 1.300 millones de automóviles como la que circula actualmente en todo el mundo y no parece que esa cifra vaya a disminuir en las próximas dos décadas.
A esto hay que añadir que no será fácil tampoco reemplazar la combustión en sectores como la aviación o en usos específicos, desde grupos electrógenos de respaldo en hospitales hasta bombas en vehículos antincendios.
Así que el e-fuel se antoja una solución compatible con la propulsión eléctrica y ello andan trabajando algunos fabricantes, entre los que destaca Porsche, que inauguró la planta piloto Haru Oni en Punta Arenas, en Chile, junto con socios como Siemens Energy y ExxonMobil.
¿Cómo se produce el e-fuel? ¿Hay que hacer alguna adaptación en el motor para su uso?
El e-fuel es un combustible sintético obtenido a partir de hidrógeno (H2) y dióxido de carbono (CO2) capturado de la atmósfera. Por un lado, tenemos el CO2, que se obtiene a través de torres de absorción que funcionan como una esponja para obtener el dióxido de carbono.
Uno de los dos elementos principales que se emplean en la planta Haru Oni de Porsche es el aire. 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.
El otro elemento esencial es el agua. Con electricidad así obtenida se separa el hidrógeno y el oxígeno que contiene. Es un método inverso al de una pila de combustible, donde la combinación de hidrógeno y oxígeno produce electricidad y agua.
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.
En el siguiente paso vuelve a intervenir el aire: hay que extraer de 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.
Una fuente de energía renovable
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.
Aplicaciones reales
La gasolina sintética producida de esta manera se puede usar directamente en un motor de combustión o combinarla con la de origen fósil en cualquier proporción, lo cual facilitará su difusión.
En cualquier caso, no será preciso realizar grandes inversiones para crear una infraestructura de abastecimiento, puesto que la ya existente puede realizar esa función.
En 2021, Porsche y ExxonMobil probaron carburantes de origen biológico en coches de competición. Un carburante biológico también puede ser sintético, la diferencia radica en que la materia prima para producirlo es vegetal (biomasa).
En 2022, Porsche utilizó biocarburantes en la Supercup, la copa monomarca que se disputa como preámbulo de algunos GP de Fórmula 1 con el 911 GT3 Cup. Luego, utilizó e-fuel procedente de Hanu Ori en un Porsche 718 Cayman GT4 RS y en el Clubsport.
Esto fue un anticipo de la Porsche Supercup 2023: a lo largo de la temporada, los vehículos comenzarán a funcionar con el e-fuel producido por el socio de Porsche, HIF Global, en Chile.
Actualmente, alrededor del 70% de todos los Porsche fabricados siguen circulando y lo seguirán haciendo en el futuro, de una manera más limpia, utilizando este tipo de carburante.
Etiquetas: Combustibles
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