“Acuerdo para e-combustibles, la ira de Italia: 'UE irrazonable sobre biocombustibles'”; “Alto a la gasolina y al diésel: luz verde de la UE. Pero Italia se abstiene”; “Acuerdo Berlín-Bruselas sobre automóviles y combustible electrónico. Italia permanece aislada”; “E-fuel, hacia el ok al acuerdo entre Alemania y la UE”; “Auto, luz verde del Consejo de la UE al reglamento de suspensión de gasolina y diésel. Italia se abstiene”.
A finales del pasado mes de marzo, todos recordaréis la maraña de titulares que se sucedieron durante días en los principales diarios con motivo del debate que, en el marco de la discusión más amplia sobre la llamada "taxonomía verde" (es decir, la clasificación de las actividades económicas que pueden considerarse sostenibles desde el punto de vista medioambiental y compatibles con los objetivos de descarbonización del "Green New Deal" ), animó las sesiones de la Unión Europea con motivo de la votación sobre la prohibición de la venta de coches con motor de combustión interna a partir de 1 de enero de 2 035.
En aquella ocasión, todos recordaréis que se volvió a sacar del sombrero del mago el conejo de los llamados "e-fuel" o "combustibles sintéticos".
un viejo conocido
Pero, ¿por qué "se retiró de nuevo"? Porque los combustibles sintéticos no son un invento reciente de esas mentes incansables que trabajan duro en Bruselas para hacer de la vida cada vez más un "jardín", sino un viejo caballo de batalla, ¿adivinen qué? – de la Alemania nazi .
En este sentido, sin duda habrá sido una pura coincidencia que fuera la propia Alemania la que presionara para permitir algunas excepciones a la venta de automóviles con motor endotérmico, incluso más allá de la fatídica fecha del 1 de enero de 2035, junto con la adopción del e-fuel , y que lograra ganarlo el pasado mes de marzo, a pesar de la propuesta italiana de impulsar en su lugar los biocombustibles, incluso si, noticia hace solo unos días, la Comisión de Industria del Parlamento Europeo hubiera aprobado ahora la primera definición de combustibles anti CO 2 neutral que incluye también este último
Pero es bueno saber que este pronunciamiento es solo el primero de una larga serie y, tal vez, algunas otras trampas puedan tenderse aquí y allá en el camino, para evitar el auge final de los biocombustibles en el imperio de los combustibles neutros en CO2 .
un poco de teoria
Pero procedamos por orden y refresquemos la memoria sobre cuáles son los hidrocarburos de los que hoy en día se obtienen los combustibles fósiles por refino: gasolina, gasóleo, queroseno y similares.
Como dice la propia palabra y como recordarás del colegio, los hidrocarburos son cadenas complejas de compuestos orgánicos a base de hidrógeno y carbono . Para que se unan entre sí y formen largas cadenas de moléculas de hidrocarburos, se requieren temperaturas, presiones y energía considerables, parte de la cual se almacena en forma de enlaces electroquímicos y luego se devuelve cuando se queman.
Los hidrocarburos de origen natural se formaron en la naturaleza a lo largo de eras geológicas durante un tiempo muy largo, del orden de millones de años, durante los cuales, tras los levantamientos de la corteza terrestre en épocas remotas, enormes cantidades de sustancias orgánicas animales y vegetales se encontraron sepultadas bajo gruesas capas de roca, sometidas a presiones muy fuertes debido al peso de las capas superiores y al calor de las capas profundas del manto. Los hidrocarburos han captado así una fracción muy pequeña de esas terribles condiciones ambientales al almacenarla, precisamente, en sus enlaces electroquímicos.
Durante la Segunda Guerra Mundial
Pero, se dijo, los combustibles sintéticos no son un invento moderno. De hecho, como siempre ocurre durante los conflictos armados, las investigaciones y los descubrimientos científicos más innovadores suelen acompañar a los horrores y atrocidades de la guerra. Este fue también el caso de la producción a gran escala de combustibles sintéticos durante la Segunda Guerra Mundial.
La maquinaria bélica nazi, de hecho, necesitaba grandes cantidades de combustible que el Tercer Reich, a causa del conflicto y de las rutas marítimas bloqueadas a la fuerza, no podía hacer frente refinando las pequeñas cantidades de crudo que llegaban a Alemania.
Así fue como Berlín dio la orden de iniciar la explotación a gran escala de algunos procesos de síntesis desarrollados décadas antes por brillantes químicos alemanes. Más concretamente, el proceso patentado 30 años antes por Friedrick Bergius -el proceso Bergius- y el desarrollado 20 años antes por Franz Fischer y Hans Tropsch -el proceso Fischer-Tropsch para ser precisos- gracias al cual Alemania pudo producir, desde el comienzo de la guerra, hasta 72.000 barriles diarios de petróleo sintético a partir de los cuales refinar derivados del petróleo utilizando respectivamente carbón ( proceso Bergius ) y gas natural y agua ( Fischer-Trop proceso sch ).
La toma de los pozos de petróleo de Bakú y el Cáucaso en 1941 relegó temporalmente a un segundo plano la producción de combustibles sintéticos gracias al crudo del Cáucaso que, mediante procesos tradicionales de refinado, permitió a las Fuerzas del Eje disponer de una abundancia de combustibles, lo que permitió llevar a cabo la invasión de Rusia.
Sin embargo, el fracaso de la campaña rusa y la consiguiente pérdida de los pozos conquistados tan solo un par de años antes hizo que la producción de combustibles sintéticos volviera a acelerarse: de hecho, en medio del esfuerzo bélico, la producción pasó de 72.000 a 124.000 barriles diarios ; en general para la guerra, representaron la mitad de la producción de petróleo alemana durante la guerra.
La idea básica era conceptualmente sencilla: si se juntan hidrógeno y carbono (en forma de H 2 y CO) en las cantidades adecuadas y se administran las temperaturas, presiones y energía adecuadas, mediante una serie de procesos químicos en cascada se obtendrán finalmente las mismas cadenas de hidrocarburos creadas por la Madre Naturaleza, pero en tiempos compatibles con un proceso industrial continuo y, sobre todo, pudiendo controlar con exactitud la composición de los productos finales.
La energía necesaria para el proceso de síntesis procedía entonces de las vastas reservas de carbón de la región del Ruhr y de los yacimientos de gas natural conectados a ella: combustibles fósiles, por tanto, de los que Alemania era muy rica, a diferencia del petróleo.
E-combustible hoy
Y llegamos al día de hoy y a la huida loca de la persecución de los objetivos del Green New Deal y Net Zero 2050 : ¿qué han estado elucubrando las mentes incansables de Bruselas? Ellos pensaron: "¡Tomemos el lugar de la Madre Naturaleza como nuestros engorrosos predecesores y creemos hidrocarburos también!".
Y así, esas mismas mentes infatigables se pusieron manos a la obra y se les ocurrió la brillante idea : “Pero si juntamos los elementos fundamentales, hidrógeno y carbono (H 2 + CO), y revivimos el viejo proceso Fischer-Tropsch alimentándolo todo únicamente con energías renovables, ¡conseguimos el doble objetivo de capturar CO 2 y obtener de nuevo combustibles sintéticos!”.
Y así, de hecho, quieren hacer. En otras palabras, el proceso contempla la obtención de hidrógeno "verde" por electrolisis del agua utilizando únicamente electricidad procedente de fuentes renovables, la captura de CO 2 del aire o de otras fuentes de emisión mediante sistemas de captura adecuados que también utilizan únicamente energías renovables, juntando todo, removiendo, no mezclando , administrando la energía necesaria (siempre de fuentes renovables), y listo: ¡el e-fuel está servido, como el mítico Vesper Martini del espía más famoso del mundo!
Balance de energía
Todo se ve bien, ¿no? Piénselo: combustibles sostenibles y neutros en CO 2 obtenidos del sol, el viento, el agua y la biomasa: ¡un verdadero paraíso en la tierra!
Pero, los más entendidos dirán, ¿dónde se esconde la estafa ? Como suele ser habitual, la pega viene de la famosa segunda ley de la termodinámica que nos recuerda que no hay almuerzos gratis : de toda la energía que gastamos en el proceso de síntesis, solo una pequeña fracción acabará acumulada en los enlaces electroquímicos del e-fuel y posteriormente será devuelta en la fase de combustión. Todo lo demás se disipará en forma de calor: la dura ley de Carnot.
Sin ninguna pretensión de precisión millesimal pero con el único fin de estimar los órdenes de magnitud involucrados, vamos a intentar hacer un conteo de sirvientes para ver cuál es el rendimiento global del proceso de síntesis de combustible utilizando únicamente energías renovables.
En el proceso tendremos los dos sistemas preparatorios paralelos para la producción de hidrógeno y carbono respectivamente, este último con captura simultánea de CO 2 , cada uno caracterizado por su propio rendimiento, desembocando ambos en la etapa final de Fischer-Tropsch , caracterizada a su vez por su propio rendimiento.
(1) Electrólisis : el primer paso para obtener el hidrógeno necesario para la formación de hidrocarburos es separarlo de la molécula de agua por electrólisis. Este proceso tiene una eficiencia de alrededor del 60 por ciento. Sin embargo, el tratamiento posterior del hidrógeno (compresión, almacenamiento, transporte, etc.) reduce esta eficiencia (optimista) a 40-45.
(2) Captura de CO 2 . Para conseguir que el carbono se una al hidrógeno y, al mismo tiempo, reducir la concentración de CO 2 en la atmósfera, se utilizan los llamados sistemas de "captura de carbono" . Los sistemas más eficientes son aquellos que pueden operar teniendo fuentes de CO 2 disponibles en altas concentraciones, como las que se obtienen de la chimenea de una planta termoeléctrica a carbón, por ejemplo. Teniendo en cuenta todos los procesos y operaciones involucradas (captura, tratamiento, almacenamiento, transporte, etc.), la eficiencia de estos sistemas es generalmente bastante baja y varía en el rango de 20-30 por ciento.
(3) Etapa final de la síntesis de Fischer-Tropsch . La etapa Fischer-Tropsch produce, como se mencionó, combustibles sintéticos o aceite sintético a partir de mezclas gaseosas de monóxido de carbono (CO) e hidrógeno (H 2 ) en presencia de un catalizador. Químicamente, el proceso consiste en una reducción de monóxido de carbono (CO) por hidrógeno (H 2 ) en condiciones de temperatura entre 170 y 220°C y presiones en el rango de 1-10 bar.
La reacción se lleva a cabo en un lecho catalítico de óxido de cobalto, cobalto metálico, óxido de magnesio y dióxido de torio soportado por tierra de diatomeas. A partir de 1 m 3 de mezcla de CO + H 2 se obtienen 130-140 g de mezcla de hidrocarburos, con un rendimiento en peso de alrededor del 60 por ciento. El rendimiento energético, entendido como la relación entre la energía almacenada por los enlaces electroquímicos y la energía gastada en el proceso, está en cambio en el rango de 35-40 por ciento.
(4) Rendimiento total . La eficiencia equivalente del paralelo entre la línea de hidrógeno (40-45 por ciento) y la de dióxido/monóxido de carbono (20-30 por ciento de eficiencia) es inicialmente igual al promedio de las dos. Considerando ambos intervalos de confianza, el rendimiento resultante estará en el rango de 30-37.5 por ciento.
El proceso Fischer-Tropsch, a su vez, tiene una eficiencia de aproximadamente 35-40 por ciento, por lo que la eficiencia general variará desde un mínimo de 10,50 por ciento hasta un máximo de 15 por ciento. En última instancia, suponiendo que nos encontremos en el punto medio del rango, la eficiencia general de la síntesis de combustible sintético es, redondeada, del 13 %: de toda la energía renovable utilizada para producir combustible electrónico , el 87 % se perderá en forma de calor y solo el 13 % permanecerá "atrapado" en los enlaces electroquímicos del propio combustible electrónico .
Un mal portador de energía
En otras palabras, el e-fuel es un vector energético muy malo , y lo es aún más porque alimentaría motores de combustión interna que, en la mejor de las hipótesis, a su vez no superan el 40 por ciento de eficiencia, con lo que la eficiencia mecánica global “hidro/sol/eólica/biomasa vs energía del eje” queda solo en el 5,2 por ciento.
Para que os hagáis una idea mejor, para sintetizar un litro de e-Diesel que, recordad, tiene un poder calorífico de 10,2 kWh, tendremos que gastar 78,5 kWh de electricidad procedente de fuentes renovables.
Ahora, agárrate fuerte: si quisiéramos resumir todos los 30 mil millones de litros de combustible que se consumen en promedio en Italia en un año para vehículos de motor, se necesitarían 2.355 TWh de electricidad renovable por año, es decir, una producción anual de electricidad renovable dedicada únicamente a la producción de e-combustible igual a 7 veces y media la electricidad total consumida cada año en Italia (317 TWh), de los cuales hoy solo 100 TWh provienen de fuentes renovables.
La moraleja de la historia es que, si es posible, los combustibles electrónicos son un farol aún peor que los autos eléctricos . De hecho, a la luz de las cifras analizadas, para un ojo desilusionado los combustibles sintéticos (pero también los biocombustibles ) aparecen cada vez más como el intento desesperado de los fabricantes de automóviles de la UE por defenderse del monstruo que querían y crearon, es decir, la prohibición en la Unión Europea de la venta de automóviles con motores de combustión interna a partir del 1 de enero de 2035.
Las cuentas sin anfitrión: China
En un verdadero delirio de omnipotencia , habían creído que, empujando el coche eléctrico y aprovechando la ayuda del Green New Deal y la descarbonización asociada a él, podrían haber creado un mercado potencial infinito en las próximas décadas, con la presunción de creerse los únicos poseedores del famoso “noàu” .
Pero obviamente hicieron las cuentas sin el posadero : es decir, cometieron el garrafal error de creer que China, poseedora de las materias primas, seguía limitándose a vigilar y vender esas mismas materias primas a Occidente sin pestañear.
Sin embargo, cómo va está a la vista de todos: con su estrategia suicida, de hecho, le han dado a China las llaves del mercado automotriz europeo, que ya está comenzando a ser invadido por los autos eléctricos chinos que se venden a la mitad del precio de los e-cars europeos similares y lo será cada vez más en los próximos años.
Los combustibles sintéticos –y durante unos días (quizás) también los biocombustibles– son, por tanto, una especie de “última llamada” del sector para no acabar definitivamente aplastado bajo el peso de su propia narrativa verde .
¿Pero cuánto costaría?
Puramente a modo de entretenimiento veraniego, a medio camino entre resolver el “Questito con la Susi” y el “Gli incroci obliblito” de la Semana Enigmática , intentemos calcular cuánto podría costar hoy un litro de e-Diesel .
Supongamos que tenemos disponible la electricidad renovable más barata que, salvo error u omisión, debería ser la suministrada por la energía eólica terrestre , cuyo LCOE ( Levelised Cost of Energy ) hoy en día ronda los 7 céntimos de euro/kWh (teórico).
Para producir un litro de e-Diesel tendríamos que gastar 78,5 kWh, por lo que 0,07 x 78,5 = 5,50 €.
Recordamos también que la fórmula bruta del gasóleo -que en realidad es una mezcla de varios hidrocarburos alifáticos- es C 14 H 30 y que los pesos atómicos del carbono y del hidrógeno son 12u y 1u respectivamente, de lo que se deduce que el gasóleo está compuesto por un 15 por ciento en peso de hidrógeno y un 85 por ciento de carbono. Esto nos permite calcular fácilmente los costes asociados a las materias primas: C mp = 12 [€/kg] x 0,15 + (– 0,1) [€/kg] x 0,85 = 1,72 €.
El signo "-" del coste del carbono se explica por el hecho de que en realidad no es un coste sino un beneficio, el que reconoce el sistema de bonos de carbono (certificados ETS) para la captura de CO 2 , certificados que al cambio de hoy valen alrededor de 100 €/ton = 0,1 €/kg.
Sumando el coste de la energía y el de la materia prima obtendríamos por tanto 7,22 €/litro . Considerando un margen bruto de explotación de solo el 10 por ciento, el coste antes de impuestos sería de 7,22/0,9 = 8,02 €/litro .
Por último, suponiendo que al e-Diesel se le aplique la misma tributación que al gasóleo (impuestos especiales 0,62 €/litro + 22 por ciento de IVA), el precio en surtidor del litro de e-Diesel sería hoy de 10,54 € , siempre que el exceso de demanda de energías renovables, unido a la constancia del suministro a corto plazo, no provoquen que el coste del componente energético se dispare con subidas de precio en surtidor hoy imprevisibles.
Dulcis in fundo , ciertamente es una coincidencia que, como excepción a la prohibición de la venta de automóviles con motor endotérmico en la Unión Europea a partir del 1 de enero de 2035, los superdeportivos ( Ferrari , Lamborghini , Porsche, etc.) seguirán pudiendo venderse fácilmente.
¡Sé lo que estáis pensando, traviesos! Que los combustibles sintéticos que cuestan al menos 6 veces los derivados del petróleo solo pueden permitirse aquellos que pueden permitirse al mismo tiempo un coche que cueste al menos 6 veces lo que cuestan los simples mortales…
Conclusiones
Para terminar, el año que viene, con motivo de las elecciones europeas de 2024, pensadlo seriamente en todas esas mentes incansables que están en Bruselas y que trabajan duro día y noche para prepararnos los futuros más distópicos posibles e imaginables , y quizás conseguir que el mundo vuelva a cotas más normales . ¿Qué tal si?
El artículo E-fuel, un farol aún peor que los coches eléctricos viene de Nicola Porro .
Esta es una traducción automática de una publicación publicada en Atlantico Quotidiano en la URL https://www.nicolaporro.it/atlanticoquotidiano/quotidiano/aq-economia/e-fuel-un-bluff-ancora-peggiore-delle-auto-elettriche/ el Tue, 25 Jul 2023 03:58:00 +0000.