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Combustibles de bajas emisiones de carbono: el último tramo hacia las cero emisiones netas

El papel de los combustibles sintéticos en la descarbonización de los cielos y los mares

Alcanzar emisiones netas de gases de efecto invernadero para 2050 requiere una transformación fundamental de la sociedad, pasando del modelo actual centrado en los combustibles fósiles a un sistema energético eficiente, altamente renovable y electrificado.

 

La descarbonización de la aviación y el transporte marítimo necesita combustibles de bajas emisiones de carbono, como biocombustibles y combustibles sintéticos, que posean una mayor densidad energética que el hidrógeno y la electricidad. Sin embargo, el hidrógeno limpio puede complementar la electrificación en otros sectores difíciles de descarbonizar, como la siderurgia y los productos químicos.

Debido a la intensa competencia intersectorial por la limitada biomasa sostenible disponible, se espera que los combustibles sintéticos, como el amoníaco, el metanol y el queroseno sintético, se conviertan en las principales fuentes de combustibles de bajas emisiones de carbono a largo plazo, permitiendo la descarbonización de la aviación y el transporte marítimo.

 

Combustibles sintéticos: clave para descarbonizar la aviación y el transporte marítimo

El informe de Deloitte analiza la adopción de combustibles sintéticos como facilitadores clave de la descarbonización de la aviación y el transporte marítimo, utilizando un análisis cuantitativo basado en datos con el modelo global de suministro y comercio de hidrógeno limpio y combustibles sintéticos HyPE (Hydrogen Pathway Explorer). Según este informe, las emisiones de CO2 de la aviación se estancan hasta 2030, pero se reducen en un 75 % hacia 2050. En el caso del transporte marítimo, se proyecta alcanzar casi emisiones netas cero en 2050. Estas reducciones provienen principalmente de medidas de eficiencia y de la adopción de combustibles de bajas emisiones de carbono, en particular, combustibles sintéticos.

En la actualidad, los combustibles sintéticos están casi ausentes en la mezcla de combustibles, representando solo un papel marginal en 2030, con 1.6 exajulios (de los 26 EJ consumidos). No obstante, se proyecta que serán la principal fuente de energía para 2050, representando casi 16 EJ del consumo de combustibles.

Lograr estos niveles de producción requerirá aproximadamente 150 millones de toneladas de hidrógeno de bajas emisiones de carbono y 700 millones de toneladas de CO2 capturado de la atmósfera o de procesos biogénicos. Esto representa un desafío industrial y técnico significativo, dado que el sector del hidrógeno de bajas emisiones de carbono está en sus primeras etapas y las tecnologías de captura de CO2 aún no se han desarrollado a gran escala.

 

Importantes desafíos tecnológicos, económicos y financieros por superar

Aunque los combustibles sintéticos son clave para la descarbonización de la aviación y el transporte marítimo, aún están en una etapa inicial de desarrollo, con marcos regulatorios prácticamente inexistentes y costos significativamente más altos que los combustibles fósiles.

Como primer paso, es esencial un marco regulatorio globalmente armonizado para fomentar su desarrollo en sectores inherentemente internacionales como la aviación y el transporte marítimo. Lograr los niveles necesarios de suministro sintético requerirá inversiones significativas: cerca de 130 mil millones de dólares anuales hasta 2050. Aunque esto representa una pequeña fracción de las inversiones globales en combustibles fósiles (1.1 billones de dólares en 2024), es comparable al gasto total en combustibles para aviación y transporte marítimo.

Sin apoyo público, los combustibles sintéticos seguirán siendo de dos a diez veces más caros que los combustibles fósiles convencionales debido a la limitada disponibilidad de CO2 climáticamente neutro de bajo costo, las ineficiencias en sus procesos de producción y la competencia intersectorial por el hidrógeno limpio.

El coste de producir hidrógeno bajo en carbono y CO2 neutro en carbono varía significativamente entre regiones, con grandes incertidumbres sobre los costes de las tecnologías y los procesos para su producción. Debido al potencial limitado de suministro de CO2 biogénico (como los subproductos de los procesos de producción de bioetanol y biometano), la producción de metanol y queroseno sintético requerirá CO2 capturado directamente del aire, cuyo costo se estima significativamente más alto. Dependiendo de la ubicación y el origen, cambiar de CO2 biogénico a CO2 basado en captura directa del aire (DAC) puede aumentar el coste del metanol y el queroseno sintético en más de un 40 %.

La competitividad en costes de los combustibles sintéticos es solo una parte de los amplios desafíos tecnológicos que plantea la descarbonización de la aviación y el transporte marítimo. Mientras que la descarbonización del sector de la aviación no requiere cambios significativos en la infraestructura de repostaje ni en los motores de las aeronaves, la del transporte marítimo se orienta hacia un futuro multifuente basado en metanol y amoníaco. Esto implica tanto el uso de la infraestructura existente durante la transición como el desarrollo de nuevas tecnologías de almacenamiento, motores e infraestructuras de repostaje. Por tanto, los desafíos tecnológicos asociados a la descarbonización van más allá del simple suministro de combustibles.

 

La transición hacia un modelo libre de combustibles fósiles en la aviación y el transporte marítimo requiere esfuerzos coordinados y ambiciosos por parte de todos los actores de su cadena de valor:

Los responsables políticos juegan un papel central en la creación de las condiciones iniciales, el marco regulatorio necesario y el impulso continuo. Deben generar visibilidad a través de estrategias nacionales y sectoriales, garantizar la demanda mediante mecanismos como los mandatos de mezcla y los umbrales de emisiones, y reducir la carga económica sobre los diferentes actores proporcionando apoyo económico para la producción y adopción de combustibles bajos en carbono. La evolución continua de estos esquemas es crucial para asegurar una transición a largo plazo y efectiva.

Las organizaciones internacionales están idealmente posicionadas para apoyar una transición global coordinada mediante el establecimiento de conjuntos comunes de normas. Pueden apoyar la creación de valor y, por tanto, la adopción global de combustibles sintéticos a través de mecanismos de certificación sólidos. Las definiciones armonizadas y comunes pueden ayudar a evitar la fuga de carbono o las oportunidades de arbitraje.

Los proveedores de combustible deben asegurar de manera proactiva fuentes de energía sostenibles de bajo coste, incluyendo hidrógeno limpio y CO2 neutro en carbono, para satisfacer la creciente demanda de combustibles sintéticos, mediante inversiones tempranas y asociaciones con actores upstream. Al mezclar biocombustibles, especialmente durante la fase de creación de la cadena de valor de los combustibles sintéticos, pueden apoyar la escalabilidad de la tecnología y el desarrollo de la infraestructura necesaria.

Los fabricantes de aeronaves y barcos deben adaptar sus ofertas a las necesidades de sostenibilidad. Esto implica asegurar que se están desarrollando motores de aeronaves que puedan funcionar con altas mezclas de combustibles sintéticos y embarcaciones compatibles con los nuevos combustibles, especialmente amoníaco y metanol. Además, deben desarrollar medidas de eficiencia a través de inversiones en investigación y desarrollo e integrarlas en sus procesos de fabricación, reduciendo tanto los costes de combustible como las emisiones de CO2.

Los aeropuertos y las autoridades portuarias desempeñan un papel clave en sentar las bases para la adopción de combustibles sintéticos al implementar la infraestructura de repostaje necesaria. Mientras que esto no requiere el desarrollo de infraestructuras específicas para los aeropuertos, los puertos marítimos deben habilitar una infraestructura multifuente. Además, deben asegurar el suministro de combustibles sostenibles en las cantidades necesarias.

Las aerolíneas y las empresas de transporte marítimo están en el centro de la transición, conectando las actividades upstream con los consumidores finales. Al comercializar opciones de transporte y viajes sostenibles, pueden iniciar la adopción de combustibles y tecnologías de bajo carbono y fomentar el progreso coordinado entre todos los actores involucrados. Además, al adoptar medidas de eficiencia operativa, pueden lograr ahorros significativos en combustible y reducir costes y emisiones, de forma inmediata en el corto plazo.

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