Por qué los autos que funcionan con combustible electrónico no pueden reemplazar a los vehículos eléctricos

Porsche mostró una nueva planta piloto en la Patagonia, Chile, el mes pasado, no una que fabrica automóviles, sino una que produce e-combustible, una alternativa sintética a la gasolina convencional hecha de aire y agua usando electricidad. La planta, un proyecto conjunto con ExxonMobil y otras compañías energéticas, “es un símbolo de esperanza en la lucha contra el cambio climático, por un futuro más sostenible, y uno que también podría presentar la música de un motor Porsche”, se jacta Porsche en un Comunicado de prensa del 14 de febrero.

El sueño que empresas automotrices como Porsche están vendiendo con e-fuel es que los conductores puedan mantener sus motores de combustión interna y al mismo tiempo luchar contra el cambio climático. Todo lo que tienen que hacer es cambiar a e-combustible.

La realidad es que, cuando se trata de limpiar la contaminación climática del transporte por carretera, el combustible electrónico no es una panacea. Es demasiado costoso e ineficiente reemplazar los vehículos eléctricos. Y todavía libera emisiones de dióxido de carbono que calientan el planeta cuando se queman.

A pesar de esas deficiencias, el combustible electrónico logró descarrilar o al menos retrasar el plan de la UE para prohibir efectivamente las ventas de automóviles con motor de combustión para 2035. La política climática era casi un trato hecho, y se esperaba una votación final para ayer. Alemania lanzó una bola curva de último minuto, retirando su apoyo a la política a menos que permita que los autos tradicionales permanezcan en la carretera mientras funcionen con combustible electrónico.

El tanque de gasolina de un vehículo se puede llenar con combustible electrónico sintético al igual que la gasolina. El funcionamiento con combustible electrónico también produce contaminación en el tubo de escape como la gasolina. Pero el combustible electrónico se puede fabricar con energía renovable, lo que está detrás del argumento climático. Y las emisiones de dióxido de carbono que genera pueden cancelarse potencialmente durante el proceso de fabricación del combustible, haciéndolo casi neutro en carbono.

El combustible electrónico se puede fabricar extrayendo dióxido de carbono (CO2) del aire e hidrógeno (H2) de las moléculas de agua. Ese CO2 y H2 se pueden usar para generar hidrocarburos, el principal componente del petróleo, el gas y el carbón. Un método alternativo, en el que confía Porsche en la planta de Patagonia, es utilizar el dióxido de carbono y el hidrógeno para producir metanol que luego se convierte en gasolina.

Suena bien, ¿no? Es una forma de aprovechar el aire y el agua para hacer una alternativa a los combustibles fósiles. El desafío es que el proceso consume mucha energía. Y las tecnologías en las que se basa (instalaciones de eliminación de carbono y electrolizadores para dividir moléculas de agua) siguen siendo prohibitivamente caras.

Incluso si se usa electricidad renovable (y todavía no hay suficiente energía renovable en línea para lograr los objetivos climáticos), gran parte se desperdicia en el proceso. Cerca del 50 por ciento de la entrada de energía se pierde en el proceso de convertir esa electricidad en hidrógeno y luego convertir ese hidrógeno en combustible electrónico, según el grupo de investigación sin fines de lucro del Consejo Internacional de Transporte Limpio (ICCT).

Debido a esa ineficiencia, un automóvil que funciona con combustible electrónico quema significativamente más electricidad que la que usaría un vehículo eléctrico para recorrer la misma distancia. Los vehículos eléctricos terminan siendo cuatro veces más eficientes energéticamente, según el ICCT.

Esa ineficiencia viene con costos significativos. Hoy en día, nadie produce combustible electrónico a escala comercial, pero hacerlo probablemente costaría alrededor de $ 7 por litro (más de $ 25 por galón), según Stephanie Searle, directora del Programa de Combustibles de ICCT.

El costo es “ridículamente alto”, dice, y no será lo suficientemente bajo como para que el combustible electrónico se convierta en una opción viable para limpiar la contaminación de los automóviles. Cuando se le preguntó qué papel podría desempeñar el combustible electrónico en la descarbonización del transporte de pasajeros, su respuesta fue contundente: “en resumen, ninguno”.

Hay un poco más de optimismo sobre el combustible electrónico de parte de Roland Dittmeyer, director del Instituto de Ingeniería de Micro Procesos del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT) en Alemania. Dittmeyer conduce un vehículo eléctrico, pero cree que el combustible electrónico podría ser una alternativa útil para alguien que no tiene acceso a una infraestructura de carga conectada a una red eléctrica limpia y confiable.

KIT está haciendo e-combustible como parte de una iniciativa nacional. Su pequeño proyecto de demostración también cuenta con el apoyo de Volkswagen, Audi, una subsidiaria de Ford, Shell y otros socios industriales. Pero los automóviles no son en realidad el foco de la investigación, sino los aviones.

El mejor uso del combustible electrónico es en la aviación, tanto Dittmeyer como Searle están de acuerdo. “La prioridad para los turismos está en la batería, [but] hay muy pocas posibilidades de que alguna vez vuele con baterías a largas distancias”, dice Dittmeyer. el borde.

Las baterías son una manera fácil de hacer que los automóviles funcionen con energía renovable. Pero la tecnología de las baterías sigue siendo demasiado pesada para los aviones, que probablemente necesitarán depender principalmente de combustibles alternativos para despegar de forma menos contaminante. Y a Dittmeyer le preocupa que todo el drama que rodea a los automóviles que funcionan con combustible electrónico pueda restar valor a la investigación necesaria para desarrollar el combustible sintético para la aviación.

Mientras tanto, el impulso para crear una laguna para el combustible electrónico en la política climática de la UE es solo un intento de mantener en la carretera a los autos que consumen mucha gasolina, preocupa Searle. “Tememos que sea una técnica estancada para tratar de salvar el motor de combustión interna y crearle un futuro”, dice. Y si mantienen los motores de combustión interna en el camino, podría ser muy difícil para los reguladores hacer un seguimiento de si realmente funcionan con combustible electrónico o gasolina normal.

Como hemos visto, la política juega un papel clave en el fomento de la adopción de vehículos eléctricos. Las ventas globales de vehículos eléctricos cayeron este año debido a que China y muchos países de Europa redujeron los subsidios. Las ventas de vehículos eléctricos se dispararon antes de ese cambio, aumentando un 60 por ciento en 2022. Por lo que vale, Porsche está apostando tanto por el combustible electrónico como por los vehículos eléctricos. Planea que el 80 por ciento de sus ventas sean vehículos eléctricos para fines de la década.