Els combustibles sintètics, quan es produeixen amb energia renovable, poden fer que els motors de combustió interna funcionin gairebé sense emissions de CO₂.
Des d’una perspectiva global, el nostre planeta és ric en energia solar i eòlica, però a nivell local, hi ha regions amb poc vent i sol que no poden cobrir totes les seves necessitats energètiques amb aquestes fonts. A Alemanya, per exemple, els aerogeneradors funcionen a ple rendiment només 66 dies a l’any, de mitjana. Segons Bundesnetzagentur (agència federal de la xarxa), van subministrar el 25,9% de l’electricitat consumida en 2022. En els vehicles elèctrics, una part d’aquesta energia renovable exerceix un paper clau en l’avaluació del cicle de vida de la mobilitat. Però actualment existeixen a tot el món uns 1.300 milions de vehicles amb motor de combustió interna que continuaran circulant durant molts anys. El funcionament respectuós amb el medi ambient requerirà altres solucions, com els anomenats e-fuels, que són combustibles sintètics produïts de forma pràcticament neutra en carboni. Porsche està posant de la seva part, amb una nova planta de producció a Sud-amèrica.
Projecte pilot a la Patagònia
Punta Arenas té uns 130.000 habitants i està situada a la regió de la Patagònia, en l’extrem sud de Xile, la qual cosa la converteix en la gran ciutat més austral del món. També és el centre comercial més important de la costa occidental de l’Estret de Magallanes. Aquesta zona és coneguda pels forts vents que bufen incessantment, gairebé sempre en la mateixa direcció. Són tan poderosos que poden transformar els arbres en estranyes escultures, a les quals es denomina “arbres bandera”. Els aerogeneradors podrien funcionar a la seva màxima capacitat 270 dies a l’any aquí i, no obstant això, la regió a penes utilitza l’energia eòlica. Porsche vol aprofitar aquest recurs amb socis internacionals i té una participació del 11,6% en l’empresa xilena Highly Innovative Fuels (HIF). L’objectiu és utilitzar allí l’energia eòlica per a fabricar combustibles sintètics. Inaugurada al desembre de 2022, la planta de producció situada prop de Punta Arenas es diu Haru Oni, que en el dialecte local significa “terra de vents”. El programa de producció per a l’actual fase pilot és de 130.000 litres anuals de e-fuel.
Combustible d’aire i aigua
El primer pas en la fabricació dels e-fuels és l’electròlisi per a la producció d’hidrogen. Requereix una gran quantitat d’energia, que és el que fa tan important la disponibilitat perpètua d’electricitat verda. L’aigua (H₂O) és un compost químic molt estable. Dos àtoms d’hidrogen (H) s’enllacen amb un àtom d’oxigen (O) per a formar aquesta molècula. Es necessita una gran quantitat d’energia per a separar l’hidrogen d’aquest compost. Com el vent patagònic ofereix una energia inesgotable, l’hidrogen pot generar-se allí de forma més sostenible i assequible. En regions on l’energia és limitada, tota l’electricitat s’ha d’utilitzar directament, perquè el seu rendiment sigui màxim.
A més de l’hidrogen, la producció requereix un segon component, el diòxid de carboni (CO₂). És un gas d’efecte d’hivernacle que, en altes concentracions en l’atmosfera, provoca l’escalfament global. El CO₂ pot separar-se de l’aire mitjançant una captura directa. Consisteix a fer passar l’aire passa a través d’un filtre ceràmic, similar al catalitzador d’un cotxe. No obstant això, en lloc de metalls preciosos, els canals de flux utilitzen una substància química per a retenir les molècules de CO₂. Una vegada que tots els espais estan plens de CO₂, el filtre es tanca i s’escalfa. La calor allibera el CO₂, que pot ser aspirat a un dipòsit. En concret, un litre de e-fuel requereix l’hidrogen de tres litres d’aigua de mar dessalinitzada i el CO₂ de 6.000 metres cúbics d’aire.
Preparació i ús de e-fuels
A continuació, una planta de síntesi uneix l’hidrogen i el CO₂ per a crear metanol, un combustible molt durador i adequat per a l’emmagatzematge i el transport. Actualment, els motors dels vaixells estan dissenyats per a funcionar amb metanol. No obstant això, l’ús en turismes requereix realitzar un procés addicional, amb compostos de carboni afegits en el pas final de la síntesi: de metanol a gasolina. El producte final és una alternativa a la gasolina i el gasoil, i a més es pot barrejar amb combustibles convencionals a base d’olis minerals. Una altra manera de continuar reduint les emissions.
L’objectiu
Per tant, el combustible produït a Xile no consisteix en res més que aire i aigua. Es podria distribuir en gasolineres de tot el món. També cal destacar que tots els motors de combustió interna poden funcionar amb aquesta mena de carburant, des dels cotxes clàssics fins als de competició. La combustió no alliberarà més CO₂ que l’extret de l’aire ambient durant el procés de producció, la qual cosa tancaria el cercle. La producció anual en Punta Arenas hauria d’aconseguir els 55 milions de litres a mitjan dècada, i els 550 milions de litres dos anys després, i continuarà creixent. Això equival al 1,2% de les necessitats alemanyes de combustible per a turismes. Un nou començament amb un gran potencial.
