Combustibles renovables ¿realidad o etiqueta?
Algunas de las principales empresas productoras de combustibles fósiles en España, apuestan por publicitar que en la búsqueda de ser neutros en las emisiones de CO2 para el 2050 y de acuerdo en las directivas europeas, la reducción de la descarbonización de ciertos sectores, como el del transporte, pasa por el uso de combustibles renovables o lo también conocidos como biocombustibles.
Quizás estén pensando en que, aunque cumplamos con el objetivo del 2030 de tener un parque de 5M de vehículos eléctricos, nos restan un total de 15M-20M de vehículos de combustión que achatarrar. Por lo que intentar compensar las emisiones directas de dichos vehículos puede tener sentido tanto medioambiental como económico, en la medida que se va electrificando el parque en su totalidad.
En la directiva sobre biocombustibles adoptada en 2003, se fijó el objetivo de sustituir para el 2005 el 2 % de la gasolina y del gasóleo consumido en el transporte por biocombustibles y el 5.75 % para el 2010 (Directiva 2003/30/CE). Estos objetivos resultaron ser muy ambiciosos y no pudieron alcanzarse, quedando los valores en 1.2 % y 4.41 % para 2005 y 2010, respectivamente. El siguiente objetivo marcado por la UE se estableció para el año 2020, pretendiéndose una cuota de 10 % (Directiva 2009/28/CE).
Entonces ¿es una solución temporal o realmente es una solución que viene a coexistir con el vehículo eléctrico?
Empecemos por la definición:
“los combustibles renovables o eco-combustibles son combustibles líquidos que no tienen un origen fósil, sino que proceden de materias primas circulares como residuos orgánicos no alimentarios o el hidrógeno renovable y el CO2 capturado”
“los combustibles renovables se elaboran a partir de materias primas de origen orgánico, como aceites vegetales usados, grasas animales, biomasa, residuos de la industria agroalimentaria, como el biogás, o residuos forestales y agrícolas, entre otros”
Son combustibles que siguen generando emisiones de CO2 en su combustión en el motor del vehículo, al igual que los combustibles no renovables, pero se justifican “cero emisiones netas, ya que el CO2 que se libera en su uso es igual al CO2 que ha sido retirado previamente de la atmósfera por la materia prima usada para su fabricación”
El siguiente gráfico de Repsol Labs puede ayudar a entender esa compensación neta que promueven:
No es un concepto nuevo, pero con los últimos avances tecnológicos y con la irrupción del hidrógeno procedentes de fuentes renovables y no del gas natural, su comercialización ha vuelto a sufrir un auge.
Hay que recordar que el refino (1) de petróleo es uno de los mercados más grandes para el hidrógeno, representando alrededor de 32 Mtpa o 30-35 % de la demanda mundial de hidrógeno en 2020.
Tipos de combustibles renovables
Existen principalmente dos tipos de combustibles renovables:
- Biocombustibles: aquellos elaborados a partir de residuos de origen orgánico (fundamentalmente aceites vegetales usados y grasas animales) y que tiene por objeto sustituir los combustibles fósiles en distintos medios de transporte. Estos a su vez se clasifican en:
a. Biocombustibles de primera generación: aquellos a partir de cultivos agrícolas. Bioetanol (como sustituto de la gasolina) o biodiesel (como sustituto del gasóleo).
i. El bioetanol se produce a partir de plantas como la remolacha, caña de azúcar, cereales como trigo o cebada, gracias a su contenido en azúcares.
ii. En cambio, el biodiésel procede de materias con alto contenido en lípidos como son los aceites vegetales e incluso las grasas animales. Las principales materias primas utilizadas hasta ahora han sido aceites convencionales como el aceite de colza, soja, palma o girasol.
Sin embargo, estos presentan tres importantes inconvenientes:
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- su elevado coste, que llega a suponer hasta un 60–80 % del coste del biocombustible
- su posible interferencia con el mercado alimentario
- el hecho de que para su cultivo se han transformado ecosistemas ricos en carbono a tierras de cultivo, generando emisiones de CO2 muy considerables.
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El uso del e-metanol (hidrógeno verde + CO2) para obtener biodiesel junto con la posibilidad que las principales materias primas utilizadas, proceden de residuos, es lo que posibilita a priori, compensar las emisiones que luego se generan en la combustión del biodiesel en el vehículo ICE (motor de combustión interna).
En la actualidad, la obtención de esos aceites vegetales usados y grasas animales, suponen un sobrecoste que arrojan un precio medio por litro en España de 3€, además de existir una capacidad de producción limitada.
b. Biocombustibles de segunda generación o avanzados: son los que provienen de residuos que no se destinan a la alimentación, de las industrias agroalimentarias y forestales, aceites de cocina usados y la fracción orgánica de los residuos urbanos. El uso de estos residuos favorece la reutilización de recursos y reduce la llegada de residuos a los vertederos.
¿Biogás o biometano?
El biogás se produce mediante un proceso de digestión anaeróbica (en ausencia de oxígeno) de la materia orgánica. Este proceso se lleva a cabo en un biodigestor, que no es otra cosa que un contenedor cerrado donde se deposita dicha materia orgánica
En esencia, la principal diferencia es que podría decirse que el biometano es biogás que ha pasado por un proceso de purificación, con el fin de que su composición sea lo más similar posible a la del gas natural fósil.
En este debate, algunos sostienen que hay que producir biogás de forma distribuida y utilizarlo en un motor de combustión para producir electricidad, en lugar de producir biometano e inyectarlo en la red de gas.
El coste de producción de biogás a partir del purín está en el rango de 30-35 €/MWh de PCI.
El rendimiento de generación de un motor de biogás es del 35%-40% con un coste por operación y mantenimiento de 12€/MWh.
En consecuencia, el coste variable de generación de electricidad con biogás con un ratio entre 87-112 €/MWh, a lo que hay que añadir los costes de amortización de la inversión en el motor y su financiación. Por tanto, el coste completo de producción de electricidad está en un rango entre 100 y 130 €/MWh.
La alternativa es producir electricidad con una planta de autoconsumo a un coste de 50-60 €/MWh y complementar con la red eléctrica.
Por el contrario, una planta de biometano, produce gas que se inyecta a red (transporte o distribución) y además del precio de mercado, recibe el pago de la prueba de sostenibilidad de acuerdo a la directiva europea REDII sobre biolíquidos y biocombustibles. Obteniendo un ingreso de 90€ /MWh, haciendo rentables las plantas.
https://fullandfast.com/blog/calidad-del-aire-y-proteccion-de-la-atmosfera/
c. Biocombustibles de tercera generación: estos combustibles se extraen de algas y plantas acuáticas con un contenido de aceite natural de al menos un 50 %. La producción de este biocombustible aún no se ha llevado a cabo a escala comercial, pero existen estudios de factibilidad concluyentes.
d. Biocombustibles de cuarta generación: la cuarta generación va un paso más allá y lo que busca es modificar genéticamente los microorganismos para mejorar la eficiencia en la captación y almacenamiento del CO₂. Estos biocombustibles tampoco se comercializan por el momento, aunque existen plantas piloto en Brasil y Estados Unidos.
2. Combustibles sintéticos. Los combustibles sintéticos o e-fuels, se elaboran a partir de dos materias primas básicas: agua y CO2. Dado que la cantidad de CO2 que liberan a la atmósfera se compensa con el que capturan para su elaboración, se consideran combustibles de cero emisiones netas o huella cero. Su elaboración se basa en tres pasos:
a. Mediante electrólisis (con electricidad procedente de fuentes renovables), se separan del agua las partículas de oxígeno e hidrógeno.
b. Se devuelve el oxígeno a la atmósfera y se reserva el hidrógeno para más tarde.
c. Se captura CO2 del aire, bien de la atmósfera, bien en procesos industriales. Este CO2 capturado, junto con el hidrógeno obtenido mediante electrólisis, permite crear el combustible que después podrá emplearse en vehículos.
El problema es la eficiencia actual y el mismo motivo por el cual los vehículos eléctricos propulsados por hidrógeno no parece que vayan a tener cabida en el transporte por carretera. https://fullandfast.com/blog/hidrogeno-vs-litio-en-la-electrificacion-sustitutivos/
El uso de combustibles sintéticos en un automóvil ICE (motor de combustión interna) requiere aproximadamente 5 veces más electricidad renovable que hacer funcionar un vehículo eléctrico a batería, según un artículo de 2021 en la revista Nature Climate Change. Y es que se está empleando energía en origen para producir hidrógeno, que luego se vuelve a quemar para producir energía, con las correspondientes pérdidas en cada uno de esos procesos. Mientras que la energía producida en origen se lleva hasta el vehículo eléctrico de baterías por la red eléctrica.
En cualquier caso, toda iniciativa que venga a reducir o compensar en mayor o menor medida la huella de carbono y las emisiones actuales, son necesarias y tienen que coexistir. Los españoles después de una casa, la mayor inversión que realizamos tiene que ver con nuestro vehículo personal y de media no lo cambiamos hasta pasados los 12 años.
(1) el refinamiento del petróleo es un proceso por el cual se separan los destilados valiosos del petróleo y el gasóleo atmosférico. Es uno de los procesos que se realizan tras la obtención del crudo para extraer combustibles fósiles y otros productos, como los plásticos y otros elementos del día a día.
Renewable fuels, reality or label?
Some of the main fossil fuel producing companies in Spain are betting on advertising that in the search to be CO2 neutral by 2050 and in accordance with European directives, the reduction of decarbonization in certain sectors, such as transport, involves the use of renewable fuels or what are also known as biofuels.
Perhaps they are thinking that, even if we meet the 2030 target of having a fleet of 5M electric vehicles, we still have a total of 15M-20M combustion vehicles to scrap. So trying to offset the direct emissions of these vehicles can make both environmental and economic sense, as the entire fleet is electrified.
The biofuels directive adopted in 2003 set a target of replacing 2% of gasoline and diesel consumed in transport with biofuels by 2005 and 5.75% by 2010 (Directive 2003/30/EC). These targets turned out to be very ambitious and could not be achieved, leaving the values at 1.2 % and 4.41 % for 2005 and 2010, respectively. The next EU target was set for 2020, aiming for a 10% share (Directive 2009/28/EC).
So is it a temporary solution or is it really a solution that comes to coexist with the electric vehicle?
Let’s start with the definition:
“renewable fuels or eco-fuels are liquid fuels that do not have a fossil origin, but come from circular raw materials such as non-food organic waste or renewable hydrogen and captured CO2.”
“renewable fuels are made from raw materials of organic origin, such as used vegetable oils, animal fats, biomass, waste from the agri-food industry, such as biogas, or forestry and agricultural waste, among others.”
They are fuels that continue to generate CO2 emissions in their combustion in the vehicle engine, just like non-renewable fuels, but they are justified “zero net emissions, since the CO2 released in their use is equal to the CO2 that has been previously removed from the atmosphere by the raw material used for their manufacture.”
The following graph from Repsol Labs may help to understand that net offset they promote:
