La posibilidad de crear combustibles empleando únicamente energía solar, agua y aire, puede parecer poco menos que una quimera. Pero en los últimos años hemos visto cómo surgían cada vez más proyectos que no solo se proponían crear combustibles empleando recursos que, como estos, son prácticamente ilimitados, sino también limpiar el CO2 de la atmósfera en el proceso.
Los combustibles sintéticos neutrales tienen mucho futuro. En las últimas semanas os hemos contado cómo la Unión Europea ha dejado abierta una vía que podría permitir que el motor de combustión interna siga siendo una opción en el automóvil más allá de 2035, y en conjunción con el vehículo eléctrico. En cualquier caso, el verdadero futuro de los combustibles sintéticos neutrales se vislumbra en sectores que, como la aviación, presentarán más dificultades para reducir sus emisiones.
Ahora bien, ¿cómo se puede producir combustible empleando energía solar, agua y aire? ¿Es un proceso eficiente y viable?
Creando combustibles neutrales con energía solar
Aldo Steinfeld, profesor de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich, publicaba estos días un informe científico en el que defienden ser «los primeros en demostrar el proceso térmico y químico para transformar agua y CO2 en queroseno en un sistema completamente integrado en un generador solar de torre central» (Science Daily). Aunque su objetivo final pasa, sobre todo, por dar una alternativa de descarbonización a la industria de la aviación, es importante recordar que el producto de este sistema podría aplicarse, perfectamente, para crear alternativas a la gasolina o el gasóleo que empleamos en nuestros automóviles.
El proyecto que ha llevado a cabo el profesor Steinfeld y sus colegas habría demostrado que «la cantidad de CO2 emitida en la combustión del queroseno producido es igual al consumido durante su producción en la planta solar«, con lo cual es una alternativa real para crear un combustible con una huella de carbono nula, empleando recursos virtualmente ilimitados y energía renovable.
En 2017, el equipo comenzó a diseñar y construir en el IMDEA Energy Institute de Madrid una planta solar de torre central con 169 paneles que reflejan, dirigen y concentran la energía solar en un reactor montado en la parte superior de la torre central. El diseño ha sido concebido para ser escalado y para poder aplicarse a nivel industrial.
¿Cómo se puede producir combustible con energía solar, luz y agua?
La energía concentrada en el reactor solar permite llevar a cabo una reacción de reducción-oxidación en una estructura porosa de ceria, que no se consume en el proceso y, por lo tanto, se puede utilizar una y otra vez, convirtiendo el agua y el CO2 que se introduce en el sistema en un combustible sintético, en una combinación de hidrógeno y monóxido de carbono, que se licúa para procesarse posteriormente y producir una alternativa al queroseno utilizado por la aviación, o la gasolina o el gasóleo que utilizan nuestros automóviles.
El mayor reto de este y otros proyectos para producir combustibles sintéticos neutrales pasa por la eficiencia y el elevado coste energético que implica, así como las dificultades que se plantean a la hora de alcanzar volúmenes industriales en procesos tan costosos como el requerido para captar CO2 del aire. En su investigación, el equipo de Steinfeld habría conseguido que en nueve días de funcionamiento se alcanzara una eficiencia energética – en tanto cantidad de energía solar transformada en contenido energético del combustible producido – en el entorno del 4%. No obstante, ya estarían trabajando para mejorar la eficiencia del sistema, con el objetivo de superar el 15%.
Como os decimos, existiendo alternativas más eficientes, como el vehículo eléctrico de baterías y la pila de combustible, no parece que esta vaya a ser la solución ideal para el sector del automóvil. Pero en otras industrias en las que la electrificación no es posible, como la del aviación, la descarbonización progresiva pasará por el empleo de combustibles sostenibles que, en muchos casos, se producirán empleando tecnologías como la descrita en este artículo.
