Per què ni l'hidrogen ni els e-fuels són una solució per al transport per carretera?

El transport és el sector amb més consum d'energia final tant a la Unió Europea com a Espanya. Segons dades del Ministeri de Transport, Mobilitat i Agenda Urbana (MITMA), el 2020, al conjunt de la UE el transport va suposar un 28,4 % del total d'aquest consum, mentre que a Espanya va assolir el 36,0 %. El mode predominant és el transport per carretera, amb gairebé el 95 % del consum final d'energia del sector del transport.

Atès que el transport per carretera és, en l'actualitat, majoritàriament dependent dels combustibles fòssils, en especial dels derivats del petroli (gasolina i gasoil), no és estrany que sigui per si sol el principal responsable de les emissions de gasos amb efecte d'hivernacle (GEH) a la UE i també a Espanya, on va suposar un 27,8 % del total d'aquestes emissions el 2021, segons les dades de l'"Inventari nacional d'emissions de gasos amb efecte d'hivernacle: sèrie 1990-2021", del març del 2023, del Ministeri per a la Transició Ecològica i el Repte Demogràfic (MITECO).

Descarbonització eficient del transport per carretera

Afortunadament, hi ha alternatives als combustibles fòssils per dur a terme el necessari procés de descarbonització del transport. Tanmateix, perquè la transició energètica cap a la descarbonització sigui creïble, ha de ser eficient des del punt de vista energètic. I, naturalment, s'ha de basar sempre en l'ús d'energies renovables.

La descarbonització del transport mitjançant electricitat renovable és un repte d'envergadura. Per això, no hi ha marge per utilitzar l'electricitat renovable de forma ineficient. Permetre l'ús d'hidrocarburs sintètics (també coneguts com e-fuels, electrocombustibles, e-combustibles o combustibles sintètics) en el transport per carretera, quan hi ha alternatives tècniques molt més eficients com ara l'ús directe de l'electricitat (vehicles elèctrics amb bateria), comporta una enorme penalització energètica i corre el risc de fer descarrilar tot l'esforç de descarbonització.

Les xifres mostren que si s'utilitza electricitat renovable (com ara l'eòlica o la solar) i s'introdueix directament a la bateria d'un cotxe, s'obté una eficiència energètica total del 77 %, és a dir, el 77 % de l'energia inicial és la que fa girar les rodes. En el cas dels e-combustibles, és només del 20 % per a l'electrodièsel i del 16 % per a l'electrogasolina (consulta les gràfiques més avall).

Dit d'una altra manera, moure un vehicle de carretera (cotxe, furgoneta, autobús, camió) usant hidrogen verd en una cèl·lula de combustible o mitjançant electrocombustibles és, respectivament, prop de 2,5 vegades, en el primer cas, i entre 3,5 a 5 vegades, en el segon, més costós energèticament que l'ús directe d'electricitat renovable en vehicles de bateria. 

Fabricar e-fuels per al transport per carretera seria un malbaratament d'electricitat renovable

Si es potenciés l'ús d'hidrogen verd o dels e-fuels per al transport per carretera, caldria generar una gran quantitat d'electricitat renovable addicional per produir-los, la qual cosa requeriria la instal·lació d'un nombre important de plantes d'energia renovable addicionals, amb el consegüent impacte sobre el territori i potencialment sobre la biodiversitat.

En un estudi de Transport&Environment (T&E), es va calcular que per alimentar tan sols un 10 % dels cotxes, les furgonetes i els camions petits amb hidrogen verd, i un altre 10 % amb e-dièsel, el 2050 caldria un 41 % més d'energies renovables que si aquests fossin vehicles elèctrics amb bateries. I si la meitat dels camions pesants funcionessin amb hidrogen i l'altra meitat amb e-dièsel, consumirien un 151 % més de recursos renovables el 2050 que en el cas dels vehicles directament electrificats.

Donar prioritat a l'electrificació directa sobre els electrocombustibles en el transport per carretera té l'avantatge afegit que, com que els vehicles elèctrics de bateria en realitat són "bateries sobre rodes", la possibilitat de càrrega intel·ligent (per exemple, amb l'opció V2G, "vehicle-to-grid") d'aquests vehicles ajudarà a reduir la restricció de les elevades quotes d'energia eòlica i solar que es necessiten a les xarxes europees per al 2030, reduint potencialment l'electricitat renovable addicional necessària en gairebé un 10 %. El 2050, aquest potencial podria ser encara més gran amb un parc de vehicles gairebé 100 % electrificat i una quota molt elevada d'energies renovables a tota la UE.

Inconvenients de l'ús dels e-fuels en el transport per carretera

En teoria, quan es cremen en un motor de combustió interna, l'e-gasolina i l'e-dièsel emeten pel tub d'escapament exactament les mateixes emissions de CO₂ que els seus combustibles convencionals respectius, ja que tenen la mateixa composició química. No obstant això, l'única manera de fer-los teòricament neutres en emissions de CO2 és que en la seva producció s'utilitzi hidrogen verd, produït a partir d'electricitat renovable addicional, i que el carboni s'obtingui mitjançant captura directa de CO2 de l'aire.

No obstant això, l'ús d'e-gasolina o e-dièsel renovables en els vehicles no és neutre per al clima. En proves realitzades per T&E, es va comprovar que la crema d'e-gasolina en un motor de combustió produeix dos gasos amb efecte d'hivernacle més potents: metà (CH4) i òxid nitrós (N2O). De la mateixa manera, també es va descobrir que aquests gasos eren emesos per l'e-dièsel en les proves realitzades per CONCAWE. Els partidaris dels e-fuels no tenen en compte aquestes emissions en les seves afirmacions de "neutralitat climàtica". Segons aquest estudi de T&E, si tots els cotxes nous de gasolina i gasoil que es van vendre el 2020 funcionessin amb e-gasolina o e-dièsel, les emissions addicionals de CO2 eq (procedents del metà i els òxids nitrosos) equivaldrien a les d'aproximadament 50.000 cotxes fòssils més a les carreteres de la UE en tan sols un any.

Els cotxes impulsats per e-fuels emeten tants òxids de nitrogen (NOx) com els motors que cremen combustibles fòssils. El NOx és una substància tòxica responsable de la pèssima qualitat de l'aire a les nostres ciutats. A més, l'ús d'e-fuels incrementa les emissions de monòxid de carboni tòxic, també nociu per a la salut.

El sector del transport és un dels principals responsables de la mala qualitat de l'aire que respirem. Segons les últimes estimacions de l'AEMA, almenys 238.000 persones van morir prematurament a la UE el 2020 a causa de l'exposició a la contaminació per PM2.5 per damunt del nivell orientatiu de l'OMS de 5 μg/m³. La contaminació per diòxid de nitrogen va causar a la UE 49.000 morts prematures i l'exposició a l'ozó, 24.000.

La producció d'e-combustibles és cara. Per tant, es vendran a un preu elevat. De fet, fins i tot amb un plantejament optimista, un conductor amb un cotxe de gasolina sintètica el 2030 gastaria 10.000 euros més que un amb cotxe de bateria elèctric al llarg de 5 anys. Una diferència de preu inassumible per a la majoria d'europeus.

Els e-combustibles no podrien alimentar ni el 2 % dels cotxes en circulació previstos per al 2035. Efectivament, la mateixa anàlisi de la indústria mostra que el volum d'electrocombustibles que es preveu que estigui disponible el 2035 només serviria per alimentar cinc milions de cotxes del parc de 287 milions previst a la UE. Ni tan sols la indústria confia en els e-combustibles com a alternativa viable als combustibles fòssils.

El paper dels e-fuels en la descarbonització del sector transport

La UE pot satisfer la demanda del sector del transport per carretera amb l'ús directe d'electricitat renovable (és a dir, mitjançant vehicles elèctrics de bateria) i, per tant, hauria de concentrar l'ús de l'hidrogen verd i els electrocombustibles sintètics obtinguts a partir d'aquest tipus d'hidrogen per descarbonitzar els sectors que no poden fer-ho fàcilment a través de l'electrificació directa, com és el cas del transport aeri, gran part del transport marítim i determinats usos industrials.