El combustible sintético o synfuel es un combustible líquido , o a veces combustible gaseoso , obtenido a partir de gas de síntesis , una mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno , en el que el gas de síntesis se deriva de la gasificación de materias primas sólidas como carbón o biomasa o mediante reformado de gas natural . [1]
Las formas comunes de refinar combustibles sintéticos incluyen la conversión de Fischer-Tropsch , [2] [3] [ se necesita una mejor fuente ] conversión de metanol a gasolina , [4] [ se necesita una mejor fuente ] o licuefacción directa de carbón . [5] [ se necesita una mejor fuente ]
Existe una variedad de significados para los términos "combustible sintético" o "synfuel".
Los combustibles sintéticos se producen mediante el proceso químico de conversión . [11] Los métodos de conversión pueden ser la conversión directa en combustibles líquidos para el transporte o la conversión indirecta, en la que la sustancia de origen se convierte inicialmente en gas de síntesis que luego pasa por procesos de conversión adicionales para convertirse en combustibles líquidos. [6] Los métodos básicos de conversión incluyen carbonización y pirólisis , hidrogenación y disolución térmica . [14]
El proceso de conversión directa de carbón en combustible sintético se desarrolló originalmente en Alemania. [15] Friedrich Bergius desarrolló el proceso Bergius , que recibió una patente en 1913. Karl Goldschmidt invitó a Bergius a construir una planta industrial en su fábrica, la Th. Goldschmidt AG (parte de Evonik Industries desde 2007), en 1914. [16] La producción comenzó en 1919. [17] [ cita requerida ]
La conversión indirecta de carbón (donde el carbón se gasifica y luego se convierte en combustibles sintéticos) también fue desarrollada en Alemania - por Franz Fischer y Hans Tropsch en 1923. [15] Durante la Segunda Guerra Mundial (1939-1945), Alemania utilizó la fabricación de aceite sintético ( alemán : Kohleverflüssigung ) para producir productos de petróleo sustitutos ( Ersatz ) utilizando el proceso Bergius (a partir de carbón), el proceso Fischer-Tropsch ( gas de agua ) y otros métodos ( Zeitz utilizó los procesos TTH y MTH). [18] [19] En 1931, el Departamento Británico de Investigación Científica e Industrial ubicado en Greenwich , Inglaterra, instaló una pequeña instalación donde se combinó gas hidrógeno con carbón a presiones extremadamente altas para fabricar un combustible sintético. [20]
Las plantas de proceso de Bergius se convirtieron [ ¿cuándo? ] en la principal fuente de gasolina de aviación de alta calidad, aceite sintético, caucho sintético , metanol sintético, amoníaco sintético y ácido nítrico de la Alemania nazi . Casi un tercio de la producción de Bergius provenía de las plantas de Pölitz ( en polaco : Policía ) y Leuna , y un tercio más de otras cinco plantas ( Ludwigshafen tenía una planta de Bergius mucho más pequeña [21] que mejoraba la "calidad de la gasolina mediante deshidrogenación" utilizando el proceso DHD). [19]
Los grados de combustible sintético incluían "combustible TL [jet]", "gasolina de aviación de primera calidad", "gasolina base de aviación" y "gasolina - aceite medio"; [19] y también se sintetizaban "gas productor" y diésel para combustible (los tanques blindados convertidos, por ejemplo, usaban gas productor). [18] : 4, s2 A principios de 1944, la producción alemana de combustible sintético había alcanzado más de 124.000 barriles por día (19.700 m 3 /d) en 25 plantas, [22] incluidas 10 en la región del Ruhr . [23] : 239 En 1937, las cuatro plantas de carbón de lignito de Alemania central en Böhlen , Leuna, Magdeburg /Rothensee y Zeitz, junto con la planta de carbón bituminoso de la región del Ruhr en Scholven/ Buer , produjeron 4,8 millones de barriles (760 × 10 3 m 3 ) de combustible. Cuatro nuevas plantas de hidrogenación ( en alemán : Hydrierwerke ) se construyeron posteriormente en Bottrop -Welheim (que utilizaba " brea de hulla bituminosa "), [19] Gelsenkirchen (Nordstern), Pölitz y, a 200.000 toneladas/año , [19] Wesseling . [24] Nordstern y Pölitz/ Stettin utilizaban carbón bituminoso, al igual que las nuevas plantas de Blechhammer . [19] Heydebreck sintetizó aceite alimenticio, que se probó en prisioneros de campos de concentración . [25] Después de los bombardeos aliados de las plantas de producción de combustible sintético de Alemania (especialmente entre mayo y junio de 1944), el Estado Mayor Especial de Geilenberg utilizó 350.000 trabajadores forzados, en su mayoría extranjeros , para reconstruir las plantas de aceite sintético bombardeadas, [23] : 210, 224 y, en un programa de descentralización de emergencia, el Mineralölsicherungsplan (1944-1945), para construir 7 plantas de hidrogenación subterráneas con protección contra bombardeos (ninguna se completó). (Los planificadores habían rechazado una propuesta anterior de este tipo, esperando que las fuerzas del Eje ganaran la guerra antes de que se completaran los búnkeres .) [21] En julio de 1944, la planta subterránea de aceite sintético del proyecto "Cuckoo" (800.000 m 2 ) estaba siendo "extraída del Himmelsburg " al norte de Mittelwerk , pero la planta permaneció inacabada al final de la Segunda Guerra Mundial. [18] La producción de combustible sintético se volvió aún más vital para la Alemania nazi cuando las fuerzas del Ejército Rojo soviético ocuparon los yacimientos petrolíferos de Ploiești en Rumania el 24 de agosto de 1944, negando a Alemania el acceso a su fuente natural de petróleo más importante.
Las tecnologías indirectas Fischer-Tropsch ("FT") se introdujeron en los Estados Unidos después de la Segunda Guerra Mundial, y HRI diseñó y construyó una planta de 7000 barriles por día (1100 m3/d) en Brownsville , Texas . La planta representó el primer uso comercial de la conversión Fischer-Tropsch de alta temperatura. Operó desde 1950 hasta 1955, cuando se cerró después de que el precio del petróleo cayera debido al aumento de la producción y los enormes descubrimientos en Oriente Medio. [15]
En 1949, la Oficina de Minas de los Estados Unidos construyó y operó una planta de demostración para convertir carbón en gasolina en Luisiana, Misuri . [26] También se desarrollaron plantas de conversión directa de carbón en los EE. UU. después de la Segunda Guerra Mundial, incluida una planta de 3 TPD en Lawrenceville, Nueva Jersey , y una planta de 250-600 TPD en Catlettsburg, Kentucky . [27]
En décadas posteriores, la República de Sudáfrica creó una compañía petrolera estatal que incluía una gran planta de combustible sintético . [ cita requerida ]
Los numerosos procesos que se pueden utilizar para producir combustibles sintéticos se dividen en tres categorías: procesos indirectos, directos y de biocombustibles. [ dudoso – discutir ]
La conversión indirecta tiene el despliegue más amplio en todo el mundo, con una producción global que totaliza alrededor de 260.000 barriles por día (41.000 m 3 /d), y muchos proyectos adicionales en desarrollo activo. [ cita requerida ]
La conversión indirecta se refiere en términos generales a un proceso en el que la biomasa, el carbón o el gas natural se convierten en una mezcla de hidrógeno y monóxido de carbono conocida como gas de síntesis, ya sea mediante gasificación o reformado de metano con vapor , y ese gas de síntesis se procesa en un combustible líquido para transporte utilizando una de varias técnicas de conversión diferentes según el producto final deseado. [28]
Las principales tecnologías que producen combustible sintético a partir de gas de síntesis son la síntesis de Fischer-Tropsch y el proceso Mobil (también conocido como metanol a gasolina o MTG). En el proceso de Fischer-Tropsch, el gas de síntesis reacciona en presencia de un catalizador y se transforma en productos líquidos (principalmente combustible diésel y combustible para aviones ) y, potencialmente, en ceras (según el proceso FT empleado). [29]
El proceso de producción de combustibles sintéticos mediante conversión indirecta suele denominarse carbón a líquido (CTL), gas a líquido (GTL) o biomasa a líquido (BTL), según la materia prima inicial. Al menos tres proyectos (Ohio River Clean Fuels, Illinois Clean Fuels y Rentech Natchez) combinan carbón y biomasa como materias primas, creando combustibles sintéticos de materia prima híbrida conocidos como carbón y biomasa a líquido (CBTL). [30]
Las tecnologías de procesos de conversión indirecta también se pueden utilizar para producir hidrógeno, potencialmente para su uso en vehículos de pilas de combustible, ya sea como coproducto secundario o como resultado primario. [31]
La conversión directa se refiere a los procesos en los que las materias primas de carbón o biomasa se convierten directamente en productos intermedios o finales, evitando la conversión a gas de síntesis mediante la gasificación . Los procesos de conversión directa se pueden dividir en dos métodos diferentes: pirólisis y carbonización, e hidrogenación. [32]
Uno de los principales métodos de conversión directa de carbón en líquidos mediante el proceso de hidrogenación es el proceso Bergius. [33] En este proceso, el carbón se licúa mediante calentamiento en presencia de gas hidrógeno (hidrogenación). El carbón seco se mezcla con petróleo pesado reciclado del proceso. Por lo general, se añaden catalizadores a la mezcla. La reacción se produce entre 400 °C (752 °F) y 500 °C (932 °F) y entre 20 y 70 MPa de presión de hidrógeno. [34] La reacción se puede resumir de la siguiente manera: [34]
Después de la Primera Guerra Mundial se construyeron varias plantas en Alemania; estas plantas se utilizaron ampliamente durante la Segunda Guerra Mundial para abastecer a Alemania con combustible y lubricantes. [35]
El proceso Kohleoel, desarrollado en Alemania por Ruhrkohle y VEBA , se utilizó en la planta de demostración con una capacidad de 200 toneladas de lignito por día, construida en Bottrop , Alemania. Esta planta funcionó de 1981 a 1987. En este proceso, el carbón se mezcla con un disolvente reciclado y un catalizador de hierro. Después de precalentar y presurizar, se agrega H 2. El proceso tiene lugar en un reactor tubular a una presión de 300 bar y una temperatura de 470 °C (880 °F). [36] Este proceso también ha sido explorado por SASOL en Sudáfrica.
En los años 1970-1980, las empresas japonesas Nippon Kokan , Sumitomo Metal Industries y Mitsubishi Heavy Industries desarrollaron el proceso NEDOL. En este proceso, una mezcla de carbón y un disolvente reciclado se calienta en presencia de un catalizador a base de hierro y H 2 . La reacción tiene lugar en un reactor tubular a una temperatura entre 430 °C (810 °F) y 465 °C (870 °F) a una presión de 150-200 bar. El petróleo producido es de baja calidad y requiere una mejora intensiva. [36] El proceso H-Coal, desarrollado por Hydrocarbon Research, Inc., en 1963, mezcla carbón pulverizado con líquidos reciclados, hidrógeno y un catalizador en el reactor de lecho ebullido . Las ventajas de este proceso son que la disolución y la mejora del aceite tienen lugar en un solo reactor, los productos tienen una alta relación H:C y un tiempo de reacción rápido, mientras que las principales desventajas son el alto rendimiento de gas, el alto consumo de hidrógeno y el aceite producido solo es adecuado como aceite de caldera debido a las impurezas. [37]
Los procesos SRC-I y SRC-II (Solvent Refined Coal) fueron desarrollados por Gulf Oil e implementados como plantas piloto en los Estados Unidos en los años 1960 y 1970. [36] La Nuclear Utility Services Corporation desarrolló el proceso de hidrogenación que fue patentado por Wilburn C. Schroeder en 1976. El proceso involucraba carbón seco y pulverizado mezclado con catalizadores de molibdeno de aproximadamente 1% en peso. [11] La hidrogenación se produjo a alta temperatura y presión, con gas de síntesis producido en un gasificador separado. El proceso finalmente produjo un producto crudo sintético, nafta , una cantidad limitada de gas C 3 /C 4 , líquidos de peso ligero-medio (C 5 -C 10 ) adecuados para su uso como combustibles, pequeñas cantidades de NH 3 y cantidades significativas de CO 2 . [38] Otros procesos de hidrogenación de una sola etapa son el proceso de disolvente donante de Exxon , el proceso de alta presión de Imhausen y el proceso de cloruro de zinc de Conoco. [36]
Se han desarrollado varios procesos de licuefacción directa en dos etapas. Después de la década de 1980, solo se han desarrollado el proceso de licuefacción catalítica en dos etapas, modificado a partir del proceso de carbón H; el proceso de extracción con disolventes líquidos de British Coal ; y el proceso de licuefacción de lignito pardo de Japón. [36]
Chevron Corporation desarrolló un proceso inventado por Joel W. Rosenthal, llamado Proceso de Licuefacción de Carbón de Chevron (CCLP). Es único debido al acoplamiento estrecho entre el disolvente no catalítico y la unidad de hidroprocesamiento catalítico. El petróleo producido tenía propiedades únicas en comparación con otros petróleos de carbón: era más liviano y tenía muchas menos impurezas de heteroátomos. El proceso se amplió a un nivel de 6 toneladas por día, pero no se probó comercialmente.
Existen varios procesos de carbonización diferentes. La conversión de carbonización ocurre a través de pirólisis o destilación destructiva , y produce alquitrán de hulla condensable, aceite y vapor de agua, gas sintético no condensable y un residuo sólido: carbón . El alquitrán de hulla condensado y el aceite se procesan posteriormente mediante hidrogenación para eliminar las especies de azufre y nitrógeno , después de lo cual se procesan para convertirlos en combustibles. [37]
El ejemplo típico de carbonización es el proceso Karrick , inventado por Lewis Cass Karrick en la década de 1920. El proceso Karrick es un proceso de carbonización a baja temperatura , en el que el carbón se calienta a una temperatura de entre 360 °C (680 °F) y 750 °C (1380 °F) en ausencia de aire. Estas temperaturas optimizan la producción de alquitranes de hulla más ricos en hidrocarburos más ligeros que el alquitrán de hulla normal. Sin embargo, los líquidos producidos son en su mayoría un subproducto y el producto principal es el semicoque, un combustible sólido y sin humo. [39]
El proceso COED, desarrollado por FMC Corporation , utiliza un lecho fluidizado para el procesamiento, en combinación con el aumento de la temperatura, a través de cuatro etapas de pirólisis. El calor se transfiere mediante gases calientes producidos por la combustión de parte del carbón producido. Una modificación de este proceso, el proceso COGAS, implica la adición de gasificación del carbón. [37] El proceso TOSCOAL, un análogo del proceso de retorta de esquisto bituminoso TOSCO II y del proceso Lurgi-Ruhrgas , que también se utiliza para la extracción de petróleo de esquisto , utiliza sólidos reciclados calientes para la transferencia de calor. [37]
Los rendimientos líquidos de los procesos de pirólisis y Karrick son generalmente bajos para su uso práctico en la producción de combustible líquido sintético. [39] Además, los líquidos resultantes son de baja calidad y requieren un tratamiento adicional antes de que puedan usarse como combustibles para motores. En resumen, hay pocas posibilidades de que este proceso produzca volúmenes económicamente viables de combustible líquido. [39]
Un ejemplo de un proceso de combustible sintético basado en biocombustibles es el combustible para aviones renovables hidrotratados (HRJ). Hay varias variantes de estos procesos en desarrollo, y el proceso de prueba y certificación para los combustibles de aviación HRJ está comenzando. [40] [41]
Existen dos procesos de este tipo en desarrollo por UOP . Uno que utiliza materias primas de biomasa sólida y otro que utiliza bioaceite y grasas. El proceso que utiliza fuentes de biomasa sólida de segunda generación, como pasto varilla o biomasa leñosa , utiliza la pirólisis para producir un bioaceite, que luego se estabiliza catalíticamente y se desoxigena para producir un combustible para aviones de reacción. El proceso que utiliza aceites y grasas naturales pasa por un proceso de desoxigenación, seguido de hidrocraqueo e isomerización para producir un combustible para aviones de reacción de queroseno parafínico sintético renovable . [42]
El crudo sintético también se puede crear mediante la mejora del bitumen (una sustancia similar al alquitrán que se encuentra en las arenas petrolíferas ) o sintetizando hidrocarburos líquidos a partir de esquisto bituminoso. Hay varios procesos que extraen petróleo de esquisto (petróleo crudo sintético) a partir de esquisto bituminoso mediante pirólisis, hidrogenación o disolución térmica. [14] [43]
El tetraetilo de plomo era el aditivo por defecto para aumentar el octanaje en la gasolina, en particular importante para los combustibles sintéticos como en la Alemania del Tercer Reich, habiendo adquirido este proceso de fabricación y equipo de los EE.UU. a través de DuPont según el Prof. Dr. Anthony C. Sutton. El tetraetilo de plomo se disuelve para aplicaciones terrestres debido a la toxicidad del plomo .
La capacidad de las plantas comerciales de combustibles sintéticos en todo el mundo es de más de 240.000 barriles por día (38.000 m3 / d), incluidas las plantas de conversión indirecta Fischer-Tropsch en Sudáfrica ( Mossgas , Secunda CTL ), Qatar ( Oryx GTL ) y Malasia (Shell Bintulu), y una planta de proceso Mobil (metanol a gasolina) en Nueva Zelanda. [6] [44] La capacidad de las plantas de combustible sintético es aproximadamente el 0,24% de la capacidad mundial de refinación de petróleo crudo de 100 millones de barriles por día. [45]
Sasol , una empresa con sede en Sudáfrica, opera la única instalación comercial de conversión de carbón a líquidos Fischer-Tropsch del mundo en Secunda , con una capacidad de 150.000 barriles por día (24.000 m 3 /d). [46] La empresa británica Zero , cofundada por el ex director técnico de F1 Paddy Lowe , ha desarrollado una solución que denomina "petrosíntesis" para desarrollar combustibles sintéticos y en 2022 comenzó a trabajar en una planta de producción de demostración [47] en Bicester Heritage cerca de Oxford.
Los aspectos económicos de la fabricación de combustibles sintéticos varían enormemente según la materia prima utilizada, el proceso preciso empleado, las características del lugar, como los costos de la materia prima y el transporte, y el costo del equipo adicional necesario para controlar las emisiones. Los ejemplos que se describen a continuación indican una amplia gama de costos de producción, que van desde 20 dólares por barril para la conversión de gas en líquidos a gran escala hasta 240 dólares por barril para la conversión de biomasa en líquidos a pequeña escala y la captura y secuestro de carbono. [30]
Para que los proyectos sean económicamente viables, no sólo deben competir directamente con el petróleo, sino que también deben generar un rendimiento de la inversión suficiente para justificar la inversión de capital en el proyecto. [30]
Un factor central para el desarrollo de combustibles sintéticos es el factor de seguridad que supone asegurar el suministro interno de combustible a partir de biomasa y carbón nacionales. Los países ricos en biomasa y carbón pueden utilizar combustibles sintéticos para compensar el uso de combustibles derivados del petróleo y petróleo extranjero. [48]
La huella ambiental de un combustible sintético determinado varía en gran medida según el proceso empleado, la materia prima utilizada, los controles de contaminación empleados y la distancia y el método de transporte tanto para la adquisición de la materia prima como para la distribución del producto final. [30]
En muchos lugares, el desarrollo del proyecto no será posible debido a restricciones de permisos si se elige un diseño de proceso que no cumple con los requisitos locales de aire limpio, agua y, cada vez más, emisiones de carbono del ciclo de vida. [49] [50]
Entre las diferentes tecnologías de producción indirecta de combustibles sintéticos de conversión de carbón a líquido (FT), las emisiones potenciales de gases de efecto invernadero varían enormemente. Se espera que la conversión de carbón a líquido ("CTL") sin captura y secuestro de carbono ("CCS") resulte en una huella de carbono significativamente mayor que los combustibles convencionales derivados del petróleo (+147%). [30] Por otro lado, la conversión de biomasa a líquido con CCS podría generar una reducción del 358% en las emisiones de gases de efecto invernadero durante el ciclo de vida . [30] Ambas plantas utilizan fundamentalmente la tecnología de gasificación y conversión de combustibles sintéticos de conversión de carbón a líquido, pero generan huellas ambientales muy divergentes. [ cita requerida ]
En general, la CTL sin CCS tiene una mayor huella de gases de efecto invernadero. La CTL con CCS tiene una reducción del 9-15% en las emisiones de gases de efecto invernadero durante el ciclo de vida en comparación con el diésel derivado del petróleo. [30] [51]
Las plantas CBTL+CCS que mezclan biomasa con carbón mientras secuestran carbono obtienen mejores resultados cuanto más biomasa se les agrega. Dependiendo del tipo de biomasa, las suposiciones sobre el almacenamiento en las raíces y la logística de transporte, con un conservador porcentaje de biomasa del 40% junto con carbón, las plantas CBTL+CCS logran una huella de gases de efecto invernadero neutral durante su ciclo de vida. Con más del 40% de biomasa, comienzan a volverse negativas durante su ciclo de vida y almacenan efectivamente carbono en el suelo por cada galón de combustible que producen. [30]
En última instancia, las plantas BTL que emplean CCS podrían almacenar cantidades masivas de carbono y, al mismo tiempo, producir combustibles para el transporte a partir de materias primas de biomasa producidas de manera sustentable, aunque existen una serie de obstáculos económicos importantes y algunos obstáculos técnicos que deberían superarse para permitir el desarrollo de dichas instalaciones. [30]
También se debe prestar una seria atención al tipo y método de adquisición de materia prima, ya sea para el carbón o la biomasa utilizados en dichas instalaciones, ya que un desarrollo imprudente podría exacerbar los problemas ambientales causados por la minería de superficie , el cambio de uso de la tierra, la escorrentía de fertilizantes, las preocupaciones por la diferencia entre alimentos y combustibles , o muchos otros factores potenciales. O no podrían, dependiendo enteramente de factores específicos del proyecto en cada planta. [ cita requerida ]
Un estudio del Laboratorio Nacional de Tecnología Energética del Departamento de Energía de los EE. UU. con información mucho más detallada sobre las emisiones del ciclo de vida del combustible diésel de bajo carbono a partir de carbón y biomasa domésticos. [30]
Recientemente también se han propuesto procesos híbridos de hidrógeno y carbono [52] como otra alternativa de ciclo cerrado del carbono, combinando electricidad "limpia" , CO2 reciclado, H2 y CO2 capturado con biomasa como insumos como una forma de reducir la biomasa necesaria. [ cita requerida ]
Los combustibles producidos por los diversos procesos de combustibles sintéticos también tienen un amplio rango de desempeño ambiental potencial, aunque tienden a ser muy uniformes según el tipo de proceso de combustibles sintéticos utilizado (es decir, las características de emisiones del tubo de escape del diésel Fischer-Tropsch tienden a ser las mismas, aunque su huella de gases de efecto invernadero durante su ciclo de vida puede variar sustancialmente según la planta que produjo el combustible, dependiendo de la materia prima y de consideraciones de secuestro a nivel de planta). [ cita requerida ]
En particular, los combustibles diésel y para aviones Fischer-Tropsch ofrecen reducciones drásticas y generalizadas de todos los principales contaminantes, como SOx, NOx, material particulado e hidrocarburos. [53] Estos combustibles, debido a su alto nivel de pureza y ausencia de contaminantes, permiten el uso de equipos avanzados de control de emisiones. En un estudio de 2005 con dinamómetro que simulaba la conducción urbana, se demostró que la combinación eliminaba virtualmente las emisiones de HC, CO y PM de los camiones diésel con un aumento del 10% en el consumo de combustible utilizando un combustible gas-líquido Shell equipado con una combinación de filtro de partículas y convertidor catalítico en comparación con los mismos camiones sin modificar que utilizaban combustible diésel de la Junta de Recursos del Aire de California. [54]
En su testimonio ante el Subcomité de Energía y Medio Ambiente de la Cámara de Representantes de Estados Unidos, un científico de alto rango de Rentech hizo la siguiente declaración:
Los combustibles FT ofrecen numerosos beneficios a los usuarios de la aviación. El primero es una reducción inmediata de las emisiones de partículas. Se ha demostrado en los quemadores y motores de laboratorio que el combustible FT para aviones reduce las emisiones de PM en un 96% en ralentí y en un 78% en funcionamiento de crucero. La validación de la reducción de las emisiones de otros motores de turbina todavía está en curso. Al mismo tiempo que las reducciones de PM se produce una reducción inmediata de las emisiones de CO2 del combustible FT. Los combustibles FT reducen inherentemente las emisiones de CO2 porque tienen un mayor contenido de energía por contenido de carbono del combustible y el combustible es menos denso que el combustible para aviones convencional, lo que permite que los aviones vuelen más lejos con la misma carga de combustible. [55]
La "limpieza" de estos combustibles sintéticos de FT se demuestra además por el hecho de que son lo suficientemente no tóxicos y benignos para el medio ambiente como para ser considerados biodegradables. Esto se debe principalmente a la casi ausencia de azufre y al nivel extremadamente bajo de aromáticos presentes en el combustible. [56]
En 2023, un estudio publicado por el Centro de Excelencia de Seguridad Energética de la OTAN concluyó que los combustibles FT sintéticos ofrecen una de las vías de descarbonización más prometedoras para la movilidad militar en los dominios terrestres, marítimos y aéreos. [57]
Una de las preocupaciones que se plantean con frecuencia en relación con el desarrollo de plantas de combustibles sintéticos es la sostenibilidad. En esencia, la transición del petróleo al carbón o al gas natural para la producción de combustibles para el transporte es una transición de un recurso geológicamente limitado y inherentemente agotable a otro.
Una de las características positivas que definen la producción de combustibles sintéticos es la capacidad de utilizar múltiples materias primas (carbón, gas o biomasa) para producir el mismo producto en la misma planta. En el caso de las plantas híbridas de BCTL, algunas instalaciones ya están planeando utilizar un componente significativo de biomasa junto con carbón. En última instancia, si se encuentra en la ubicación adecuada con buena disponibilidad de biomasa y precios del petróleo suficientemente altos, las plantas de combustibles sintéticos pueden pasar de carbón o gas a una materia prima 100% de biomasa. Esto proporciona un camino hacia una fuente de combustible renovable y posiblemente más sostenible, incluso si la planta originalmente producía combustibles únicamente a partir de carbón, lo que hace que la infraestructura sea compatible con el futuro incluso si la materia prima fósil original se agota. [ cita requerida ]
Algunos procesos de combustibles sintéticos se pueden convertir a prácticas de producción sostenibles con mayor facilidad que otros, según el equipo de proceso seleccionado. Esta es una consideración de diseño importante a la hora de planificar e implementar estas instalaciones, ya que se debe dejar espacio adicional en el diseño de la planta para dar cabida a cualquier cambio futuro en la planta en términos de manipulación de materiales y gasificación que pueda ser necesario para dar cabida a un cambio futuro en el perfil de producción. [ cita requerida ]
Los electrocombustibles , también conocidos como e-combustibles o combustibles sintéticos , son un tipo de combustible de reemplazo directo. Se fabrican utilizando dióxido de carbono o monóxido de carbono capturados, junto con hidrógeno obtenido de fuentes de electricidad sostenibles como la energía eólica, solar y nuclear. [58]
El proceso utiliza dióxido de carbono en la fabricación y libera aproximadamente la misma cantidad de dióxido de carbono al aire cuando se quema el combustible, lo que genera una huella de carbono general baja. Por lo tanto, los electrocombustibles son una opción para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero del transporte, en particular en el transporte de carga de larga distancia, marítimo y aéreo. [59]
Los objetivos principales son el butanol y el biodiésel , pero también incluyen otros alcoholes y gases que contienen carbono, como el metano y el butano .
