Eduardo J. Garcia-Suarez, nuestro responsable del grupo de Termocatálisis y Líquidos Iónicos, nos da algunas claves sobre los alcoholes sintéticos renovables, una de las grandes alternativas sostenibles para los combustibles actuales.

  1. ¿Qué son los alcoholes sintéticos renovables?

Los alcoholes sintéticos renovables, como el metanol, etanol, propanol, butanol y otros de cadena más larga, son compuestos producidos a partir de fuentes sostenibles como CO₂ capturado, hidrógeno verde y biomasa empleando energía renovable. Son esenciales para la generación de energía limpia, la industria y la descarbonización, proporcionando combustibles y materias primas sostenibles que reducen la dependencia de recursos fósiles.

Uno de los procesos más innovadores y desafiantes para obtener alcoholes sintéticos renovables es su producción a partir de CO₂ capturado del aire o de emisiones industriales, combinado con hidrógeno verde. Este enfoque no solo reduce la presencia de un gas de efecto invernadero en la atmósfera, sino que también lo convierte en productos útiles y necesarios para la industria, como combustibles, disolventes y materias primas.

  1. ¿Cuáles son sus posibilidades y oportunidades?

Los alcoholes sintéticos renovables ofrecen un amplio abanico de posibilidades y oportunidades en la transición hacia un modelo energético y productivo más sostenible. Su producción, basada en la combinación de dióxido de carbono (CO₂) capturado e hidrógeno verde generado mediante energías renovables, no solo reduce las emisiones de gases de efecto invernadero, sino que también reutiliza el CO₂ como un recurso valioso. Este proceso contribuye directamente a la neutralidad de carbono y a la mitigación del cambio climático.

Entre las principales oportunidades que presentan estos alcoholes destacan las siguientes:

  • Sustitución y complementación de combustibles fósiles: Los alcoholes sintéticos pueden reemplazar o complementar los combustibles fósiles en sectores como el transporte terrestre, marítimo y aéreo, ofreciendo una alternativa sostenible para industrias difíciles de electrificar. Además, su compatibilidad con las infraestructuras actuales, como motores y plantas químicas, facilita su adopción sin necesidad de realizar inversiones masivas.
  • Uso como materias primas sostenibles: En la industria química, los alcoholes sintéticos se pueden utilizar para producir plásticos, disolventes y productos farmacéuticos, reduciendo considerablemente el impacto ambiental asociado a estos productos.
  • Portadores de energía: También pueden actuar como eficaces portadores de energía, permitiendo el almacenamiento y transporte de hidrógeno verde de manera segura y eficiente.

En definitiva, en un contexto global de descarbonización, los alcoholes sintéticos renovables se posicionan como un elemento clave para avanzar hacia una economía circular y construir un futuro más sostenible.

  1. ¿Qué alcoholes sintéticos renovables parecen los más prometedores para el futuro?

Cada uno de ellos tiene aplicaciones específicas al igual que sus equivalentes derivados de fuentes fósiles: el metanol es clave como combustible, materia prima química y vector energético; el etanol se utiliza en mezclas de combustibles, disolventes y productos químicos; el propanol y el butanol son usados en disolventes y polímeros, destacando el butanol por su similitud con la gasolina; y los alcoholes de cadena larga son esenciales para combustibles avanzados en aviación y transporte pesado.

Entre ellos los más prometedores actualmente son el metanol y el etanol, debido a su alta versatilidad y sobre todo a la gran demanda global y sus múltiples aplicaciones industriales y energéticas.

El metanol destaca por su amplia funcionalidad. Además de ser un combustible eficiente en motores de combustión interna, es una materia prima esencial en la síntesis de productos químicos como plásticos, resinas, adhesivos y disolventes. Su alta densidad energética y facilidad de almacenamiento y transporte lo convierten en un vector energético estratégico, apto para integrarse en mercados globales como solución a la descarbonización.

El etanol también desempeña un rol clave en el sector energético, utilizándose ampliamente como biocombustible en mezclas con gasolina. En el futuro, su conversión en combustibles sostenibles para la aviación (SAF) y el transporte marítimo podría posicionarlo como un reemplazo directo de los combustibles fósiles en sectores donde la electrificación es compleja.

Sin embargo, el éxito para la implementación de los alcoholes sintéticos renovables depende actualmente en gran medida de la optimización de su producción, la competitividad económica frente a sus equivalentes fósiles, y el desarrollo de infraestructuras adecuadas para su distribución y utilización a gran escala.

  1. ¿Cuáles son los grandes retos tecnológicos a los que se enfrentan ahora mismo estas alternativas?

Los alcoholes sintéticos renovables enfrentan importantes desafíos tecnológicos que limitan su competitividad frente a sus equivalentes fósiles y dificultan su implementación a gran escala. Entre los principales retos se encuentran los altos costes de producción, asociados a tecnologías como la captura de dióxido de carbono (CO₂) y la generación de hidrógeno verde, que todavía requieren significativas inversiones y mejoras en su eficiencia. Asimismo, la reducción de CO₂ con hidrógeno verde a alcoholes sintéticos renovables enfrenta dificultades relacionadas con la conversión del CO₂ y, especialmente, con la selectividad hacia el producto deseado.

Por otro lado, la competencia con los alcoholes derivados de fuentes fósiles, favorecidos por subsidios y una infraestructura consolidada, resalta la necesidad de un marco regulatorio sólido que fomente estas alternativas sostenibles. Superar estos desafíos requiere una mayor inversión en innovación tecnológica, la adopción de economías de escala y políticas claras y contundentes que garanticen la transición energética y promuevan la sostenibilidad del planeta.

  1. Como responsable del grupo; ¿en qué novedades y áreas de trabajo estáis ahora mismo enfocados en CIC energiGUNE de cara a seguir impulsando esta alternativa?

En CIC energiGUNE, estamos profundamente comprometidos con el desarrollo de tecnologías avanzadas para la producción de alcoholes sintéticos renovables, fundamentales en la transición hacia una economía neutra en carbono. Dentro del área de Almacenamiento y Conversión de Energía Térmica (TESC), el grupo de Termocatálisis y Líquidos Iónicos lidera las fases iniciales del diseño de sistemas catalíticos multifuncionales, enfocados en optimizar la eficiencia y selectividad en la síntesis de etanol sintético renovable a partir de CO₂ e hidrógeno verde.

Estos sistemas catalíticos están diseñados para maximizar la conversión de CO₂ y aumentar la selectividad hacia productos específicos mediante el empleo de materiales catalíticos avanzados y procesos optimizados. La estrategia se orienta a reducir los costes de producción y mejorar el rendimiento del proceso, garantizando simultáneamente la sostenibilidad del mismo. A medio plazo, el objetivo es desarrollar soluciones tecnológicas competitivas, viables y escalables que puedan integrarse eficientemente en las infraestructuras industriales existentes. El desarrollo de estas tecnologías basadas en el diseño de sistemas catalíticos multifuncionales para la producción de etanol sintético renovable podría desempeñar un papel importante en la estrategia para descarbonizar la industria.

Asimismo, en CIC energiGUNE se lleva a cabo un análisis exhaustivo de la escalabilidad y del ciclo de vida de las tecnologías desarrolladas, con el fin de garantizar que los procesos sean completamente sostenibles y que las emisiones de carbono se mantengan en niveles mínimos. Este enfoque integral combina innovación tecnológica, sostenibilidad ambiental y viabilidad económica, asegurando que las soluciones propuestas sean aptas para una transición energética eficiente y efectiva desde el laboratorio hasta su implementación en el mercado.

Estas iniciativas, en conjunto, tienen el potencial de posicionar a CIC energiGUNE como un referente global en el desarrollo de soluciones sostenibles para los sectores de la energía y la industria, contribuyendo significativamente al cumplimiento de los objetivos internacionales de sostenibilidad y reducción de emisiones.

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