Desafíos del carbono sostenible para los combustibles electrónicos Mas Cipolleti

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¿Por qué todavía necesitamos carbono? ¿Qué tan sostenible es? ¿Y cómo debemos moverlo?

¿Por qué todavía necesitamos almacenamiento de carbono para futuros sistemas de transporte ecológicos?

Para lograr el cero neto para 2050, Europa debe reducir las emisiones de carbono en todo el sector del transporte. Mientras tanto, la electrificación directa se está expandiendo rápidamente en el sector de las carreteras. Los sectores de la aviación y el transporte siguen siendo más difíciles de electrificar y siguen dependiendo de combustibles de gran densidad energética. Para estos sectores el combustible electrónico es una de las opciones preferidas. Pero no todos los combustibles electrónicos se producen de la misma manera. Y no todas las fuentes de carbono califican como sostenibles según las normas de la UE.

¿Cuáles son los diferentes tipos de combustibles electrónicos?

En el sector de la aviación, el principal combustible electrónico es el e-queroseno, a menudo denominado e-SAF, que puede mezclarse con combustibles fósiles para aviones y utilizarse directamente en los motores de aviones existentes. La producción de equeroseno requiere grandes cantidades de hidrógeno verde y una cantidad constante de CO. Cada tonelada de hidrógeno verde demandada requerirá aproximadamente 8 toneladas de CO.

La entrega tiene más opciones de combustible electrónico para elegir. Dos opciones de combustible electrónico son el e-metanol y el e-amoníaco, aunque este último no emite carbono. Pero el e-metanol también es un combustible a base de carbono, como el e-queroseno, que requiere alrededor de 7 toneladas de CO por tonelada de hidrógeno verde.

¿Por qué es importante la fuente de carbono?

En los combustibles que contienen carbono, el CO está incrustado en las moléculas del combustible y se libera a la atmósfera cuando se quema. A diferencia de otros usos del CO, los combustibles electrónicos no almacenan carbono temporalmente. Sólo están retrasando la liberación. Normas de la RFNBO de la UE Tenga en cuenta este factor correctamente. Dado que todo el CO fósil dejará de ser elegible a partir de 2041 (con una fecha límite a partir de 2036 para el carbono procedente de la generación de electricidad basada en fósiles), esto hace que los fabricantes de combustibles electrónicos recurran a fuentes de carbono sostenibles.

Sólo quedan dos opciones a largo plazo:

1. Captura directa de aire (DAC): se refiere a la captura de CO que aparece directamente en la atmósfera.
2. Bio-CO2 sostenible: se refiere a la captura de CO de procesos que utilizan biomasa sostenible, como las fábricas de celulosa y papel.

A corto y medio plazo, el CO de origen biológico es la opción más sencilla y económica. El CAD será importante a largo plazo. Pero actualmente la tecnología todavía no puede proporcionar la cantidad necesaria a un precio económico.

¿Cuál es la disponibilidad de bioCO2 para los combustibles electrónicos a corto y medio plazo?

Europa tiene una amplia gama de fuentes biológicas de CO. Pero sólo existe una fuente verdaderamente sostenible para la producción de combustibles electrónicos ERM. informe Por encargo de T&E, identificó bio-CO sostenible y accesible de 92 Mt por año para 2022. “Sostenible” no incluye la fermentación de bioetanol ni las plantas de energía de biomasa que dependen de materias primas no sostenibles. Las fuentes sostenibles incluyen fábricas de pulpa y papel. energía procedente de plantas de mejora de residuos y biogás

Como se muestra en el siguiente gráfico. La disponibilidad de CO biosostenible en Europa es más que suficiente para abastecer proyectos de e-queroseno y e-metanol, los primeros de su tipo. Esto requiere aproximadamente 300 kilotones de CO al año por proyecto.

¿Son los combustibles electrónicos el único sector que necesita CO biológico? ¿Qué otras necesidades existen para CCU o CCS?

Pero los combustibles electrónicos no son el único sector que analiza el bio-CO. Este mismo flujo de carbono es el objetivo de proyectos permanentes de secuestro de carbono. Específicamente, la bioenergía con captura y almacenamiento de carbono (BECCS), así como otros usos de CCU en productos químicos, plásticos y concreto, para 2050 la demanda de bio-CO de CCUS podría exceder los 92 millones de toneladas de suministro sostenible y accesible actual. Esto significa que no todo el mundo obtendrá el carbono que necesita, ya que el CO biosostenible es más limitado y más controvertido. T&E ha argumentado que la UE debería priorizar su uso. y así dejar de promover BECCS basadas en la quema de biomasa para obtener energía. y, en cambio, garantizar que estos escasos recursos de carbono se destinen a un uso sostenible, como en la producción de combustibles electrónicos.

El siguiente gráfico muestra que para 2050, la demanda total de CCUS de CO de origen biológico₂ Rango desde 140 Mt CO₂ En el escenario, la demanda mínima alcanza ~400 Mt CO.₂ por año en situaciones de alta demanda, con 92 Mt de bio-CO2 sostenible y accesible.₂ En Europa, incluso si la demanda mínima supera la oferta, en última instancia será necesario ampliar los DAC para satisfacer la demanda de uso y almacenamiento de carbono. Y los combustibles electrónicos deberán recurrir al DAC para ser escalables.

¿Cómo acceder a estas fuentes biológicas de carbono?

El desafío es que las plantas de combustible electrónico no siempre están ubicadas cerca de emisores de CO de origen biológico.

Se consideran transporte de bio-CO cuatro modos de transporte: tubería, ferrocarril, camión y carga.

• Tubería Es la opción más eficiente para flujos grandes y consistentes. Sin embargo, el gasoducto de CO previsto está densamente concentrado alrededor del Mar del Norte, lo que provoca la desconexión de importantes recursos biológicos en Finlandia, Suecia, Eslovaquia y Europa Central y Oriental.

• acerca de Es una opción rentable para plantas de combustible electrónico a escala general. Esto supone aproximadamente 300 kilotones al año en distancias medias (unos 300 km).

• camión Puede ayudar a recolectar cantidades más pequeñas de alta pureza (por ejemplo, de una planta de biogás) en los primeros años.

• Envío Puede desempeñar el papel de un gran centro costero.

El transporte de CO a través de tuberías, rieles, barcos o camiones será necesario a medida que aumente el volumen de combustibles electrónicos. Nuestro estudio muestra que, aunque el 60% de los proyectos anunciados se encuentran a menos de 100 km de CO biodisponible, el resto está más lejos. La planificación del transporte de CO es importante. Con una planificación adecuada y acceso de terceros garantizado. Los fabricantes de combustibles electrónicos tienen acceso a este CO. Esto ayuda a conectar grandes volúmenes no utilizados con futuras fábricas.

¿Cuál es la forma más barata de transportar CO2?

nuestro estudiar Se ha demostrado que no hay mejor manera de transportar CO. La elección óptima depende del caudal y la distancia desde la fuente de bio-CO hasta la planta de producción de combustible electrónico.

Como se muestra en la siguiente tabla, para flujos grandes y uniformes en distancias más cortas, las tuberías son la solución más rentable. con unos costes de transporte inferiores a 50 € por tonelada de CO. Para plantas de combustible electrónico en general que necesitan manejar volúmenes mayores: unos cientos de miles de toneladas por año en una distancia de unos cientos de kilómetros. El sistema ferroviario es competitivo. Los barcos, que cuestan alrededor de 67 euros por tonelada y 300 kilotones a lo largo de 300 kilómetros, son la opción más rentable para transportar CO, pero sólo en largas distancias y con altos caudales en los grandes centros costeros. En general, nuestros hallazgos demuestran que el transporte biológico de CO, incluso en distancias más largas, aumentará el costo de producción de combustible electrónico en solo menos del 10%.

¿Cuál es el plan de la UE para el transporte de CO2 y cuáles son sus principales recomendaciones políticas de T&E?

En línea con su objetivo climático para 2040, la UE ha comenzado a enfatizar la necesidad de que CCUS cumpla los objetivos climáticos de la UE para 2050 y, por lo tanto, planea el desarrollo de un mercado competitivo y una infraestructura de transporte para el CO.₂– Como parte de esto, la Comisión está trabajando en nuevos asuntos. Infraestructura de transporte, CO y leyes de mercado–

Este marco debería mostrar dónde existe bio-CO sostenible. y donde está prevista la planta de producción de combustible electrónico. Garantizar un acceso justo de terceros a los oleoductos y otras formas de transporte de CO. y crear un mercado que sea más transparente y competitivo que las redes monopolísticas. Cuando se hace correctamente, esta legislación podría convertir la infraestructura de CO en un impulsor de los combustibles electrónicos y otros usos sostenibles del biocarbono. Más bien, es una herramienta que esencialmente bloquea las emisiones fósiles.

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Artículo de T&E–