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Jun 03, 2023

Los combustibles sintéticos pueden potencialmente hacer funcionar los motores de combustión interna casi sin emisiones de CO₂, cuando se producen con energía renovable.

Desde una perspectiva global, nuestro planeta es rico en energía gracias a los recursos inagotables del sol y el viento. Pero ese no es necesariamente el caso a nivel local, ya que las regiones con viento y sol limitados pueden cubrir poco o nada de sus necesidades energéticas con estas fuentes. En Alemania, por ejemplo, las turbinas eólicas funcionan a plena capacidad solo 66 días al año en promedio. Según Bundesnetzagentur, suministraron el 25,9 por ciento de la electricidad consumida en 2022. En los vehículos eléctricos, una parte de esta energía renovable juega un papel clave en la evaluación del ciclo de vida de la movilidad. Pero actualmente hay alrededor de 1.300 millones de vehículos existentes con motores de combustión interna en todo el mundo que permanecerán en las carreteras durante muchos años. La operación ecológica requerirá otras soluciones, como los llamados eFuels, que son combustibles sintéticos producidos de manera virtualmente neutra en carbono. Porsche está haciendo su parte, con una nueva planta de producción en América del Sur.

Punta Arenas tiene una población de alrededor de 130.000 habitantes y está ubicada en la región de la Patagonia en el extremo sur de Chile, lo que la convierte en la ciudad grande más austral del mundo. También es el centro de comercio más importante de la costa occidental del Estrecho de Magallanes. Esta zona es conocida por sus fuertes vientos, que soplan incesantemente sobre el árido paisaje, casi siempre desde la misma dirección. Son tan poderosos que pueden transformar árboles en extrañas esculturas, a las que se les llama "árboles bandera". Las turbinas eólicas podrían operar a su máxima capacidad 270 días al año aquí y, sin embargo, la región no usa energía eólica. Porsche está ansioso por aprovechar este recurso con socios internacionales y tiene una participación del 11,6 por ciento en la empresa chilena Highly Innovative Fuels (HIF). El objetivo es aprovechar allí la energía eólica para fabricar combustibles sintéticos. Inaugurada en diciembre de 2022, la planta de producción cerca de Punta Arenas se llama Haru Oni, que en el dialecto local significa "tierra de vientos". El programa de producción para la fase piloto actual es de 130.000 litros de eFuel al año.

Circuito: Durante el proceso de fabricación, el dióxido de carbono (CO₂) se filtra directamente del aire ambiente. El combustible terminado consiste en nada más que CO₂ y agua y, como otros combustibles, se puede acceder a él en una bomba de gasolina.

El primer paso en la fabricación de eFuels, la electrólisis para la producción de hidrógeno, requiere una gran cantidad de energía, que es lo que hace que la disponibilidad perpetua de electricidad verde sea tan importante. El agua (H₂O) es un compuesto químico muy estable. Dos átomos de hidrógeno (H) se unen con un átomo de oxígeno (O) para formar una molécula de agua. Se necesita una gran cantidad de energía para extraer hidrógeno de este compuesto. Debido a que el viento patagónico ofrece energía inagotable, el hidrógeno se puede generar allí de manera más sostenible y económica. En regiones con energía limitada, cualquier electricidad producida debe usarse directamente para obtener el mayor beneficio.

Además del hidrógeno, la producción de eFuel requiere un segundo componente, el dióxido de carbono (CO₂), que es un gas de efecto invernadero que en altas concentraciones en la atmósfera promueve el calentamiento global. El CO₂ se puede filtrar del aire mediante la captura directa de aire, un proceso mediante el cual el aire fluye a través de un filtro cerámico similar al convertidor catalítico de un automóvil. Sin embargo, en lugar de metales preciosos, los canales de flujo utilizan una sustancia química para unir las moléculas de CO₂. Una vez que todos los espacios están llenos de CO₂, el filtro se cierra, se aspira y se calienta. El calor libera el CO₂, que luego se puede aspirar en un tanque. En términos concretos, un litro de eFuel requiere hidrógeno de tres litros de agua de mar desalinizada y CO₂ de 6.000 metros cúbicos de aire.

Luego, una planta de síntesis une el hidrógeno y el CO₂ para crear metanol, que es resistente al envejecimiento y adecuado para el almacenamiento y el transporte. Actualmente, los motores de los barcos están diseñados para funcionar con metanol. Sin embargo, el uso en automóviles de pasajeros requiere un procesamiento adicional, con compuestos de carbono adicionales agregados en el paso final de síntesis, metanol a gasolina. El producto final es una alternativa a la gasolina y el diésel, así como eFuel para mezclar con combustibles convencionales a base de aceite mineral para una reducción continua de las emisiones.

Por lo tanto, el combustible que se produce en Chile no es más que aire y agua y puede venderse en gasolineras de todo el mundo. También vale la pena señalar que todos los motores de combustión interna pueden funcionar con eFuel, desde autos clásicos hasta autos de carrera de alto rendimiento. Una vez que la disponibilidad alcanza un cierto nivel, la combustión no liberará más CO₂ del que se extrajo del aire ambiente durante el proceso de producción, lo que cerraría el circuito. La producción anual en Punta Arenas debería alcanzar los 55 millones de litros de eFuel a mediados de la década y los 550 millones de litros dos años después, y seguirá creciendo. Eso es equivalente al 1,2 por ciento de los requisitos de combustible de Alemania para automóviles de pasajeros. Un nuevo comienzo con alto potencial.

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