Energía eólica y agua para crear carburantes limpios

Aunque la propulsión eléctrica con batería se va a extender, eso no excluye a los motores de combustión. Dentro del ámbito del automóvil, hay una flota de 1.300 millones de vehículos circulado hoy en todo el mundo y esa cifra no parece que vaya a disminuir en las dos próximas décadas. En todo caso, no será fácil reemplazar la combustión en sectores como la aviación o en usos específicos, desde grupos electrógenos de respaldo en hospitales hasta bombas en vehículos antincendios.

Por esa razón Porsche está llevando a cabo iniciativas para el desarrollo de la producción de carburantes sintéticos o e-fuels. De hecho, 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.

Uno de los dos elementos principales que se emplean en Haru Oni 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.

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 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. Esto último 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.