¿Por qué ni el hidrógeno ni los e-fuels son una solución para el transporte por carretera?

El transporte es el sector con más consumo de energía final tanto en la Unión Europea como en España. Según datos del Ministerio de Transporte, Movilidad y Agenda Urbana (MITMA), en 2020, en el conjunto de la UE el transporte supuso un 28,4% del total de ese consumo mientras que en España alcanzó el 36,0%. El modo predominante es el transporte por carretera, con casi el 95% del consumo final de energía del sector transporte.

Dado que el transporte por carretera es, a día de hoy, mayoritariamente dependiente de los combustibles fósiles, en especial de los derivados del petróleo (gasolina y gasoil), no es de extrañar que sea por sí solo el principal responsable de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) en la EU y también en España, donde supuso un 27,8% del total de dichas emisiones en 2021, según los datos del “Inventario nacional de emisiones de gases de efecto invernadero: serie 1990-2021”, de marzo de 2023, del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico (MITECO).

Descarbonización eficiente del transporte por carretera

Afortunadamente, existen alternativas a los combustibles fósiles para llevar a cabo el necesario proceso de descarbonización del transporte. Pero, para que la transición energética hacia la descarbonización sea creíble, debe necesariamente ser eficiente desde el punto de vista energético. Y por supuesto basándose siempre en el empleo de energías renovables.

La descarbonización del transporte mediante electricidad renovable es un reto de envergadura. Por ello, no hay margen para utilizar la electricidad renovable de forma ineficiente. Permitir el uso de hidrocarburos sintéticos (también conocidos como e-fuels, electrocombustibles, e-combustibles o combustibles sintéticos) en el transporte por carretera, cuando existen alternativas técnicas mucho más eficientes como el uso directo de la electricidad (vehículos eléctricos a batería), conlleva una enorme penalización energética y corre el riesgo de hacer descarrilar todo el esfuerzo de descarbonización.

Las cifras muestran que si se utiliza electricidad renovable (como la eólica o la solar) y se introduce directamente en la batería de un coche, se obtiene una eficiencia energética total del 77%, es decir, el 77% de la energía inicial es la que hace girar las ruedas. En el caso de los e-combustibles, es sólo del 20% para el electro-diésel y del 16% para la electro-gasolina. (ver gráficas más abajo)

En otras palabras, mover un vehículo de carretera (coche, furgoneta, autobús, camión) usando hidrógeno verde en una célula de combustible o mediante electrocombustibles es, respectivamente, cerca de 2,5 veces, en el primer caso, y entre 3,5 a 5 veces, en el segundo, más costoso energéticamente que el uso directo de electricidad renovable en vehículos de batería.   

Fabricar e-fuels para el transporte por carretera sería un despilfarro de electricidad renovable

Si se potenciara el uso de hidrógeno verde o el de los e-fuels para el transporte por carretera, habría que generar una gran cantidad de electricidad renovable adicional para producirlos, lo que requeriría la instalación de un número importante de plantas de energía renovable extra, con el consiguiente impacto sobre el territorio y potencialmente sobre la biodiversidad.

En un estudio de Transport&Environment (T&E), se calculó que para alimentar tan sólo un 10% de los coches, las furgonetas y los camiones pequeños con hidrógeno verde y otro 10% con e-diésel en 2050 se necesitaría un 41% más de energías renovables que si éstos fueran vehículos eléctricos con baterías. Y si la mitad de los camiones pesados funcionaran con hidrógeno y la otra mitad con e-diésel, consumirían un 151% más de recursos renovables en 2050 que en el caso de los vehículos directamente electrificados.

Dar prioridad a la electrificación directa sobre los electrocombustibles en el transporte por carretera tiene la ventaja añadida de que, al ser los vehículos eléctricos de batería en realidad "baterías sobre ruedas", la posibilidad de carga inteligente (p. ej. con la opción V2G, “vehicle-to-grid”) de estos vehículos ayudará a reducir la restricción de las elevadas cuotas de energía eólica y solar que se necesitan en las redes europeas para 2030, reduciendo potencialmente la electricidad renovable adicional necesaria en casi un 10%. En 2050, este potencial podría ser aún mayor con un parque de vehículos casi 100% electrificado y una cuota muy elevada de energías renovables en toda la UE. 

Desventajas del uso de los e-fuels en el transporte por carretera

En teoría, cuando se queman en un motor de combustión interna, la e-gasolina y el e-diésel emiten por el tubo de escape exactamente las mismas emisiones de CO₂ que sus respectivos combustibles convencionales, ya que tienen la misma composición química. No obstante, la única forma de hacerlos teóricamente neutros en emisiones de CO2 es que en su producción se utilice hidrógeno verde, producido a partir de electricidad renovable adicional, y que el carbono se obtenga mediante captura directa de CO2 del aire.

Sin embargo, el uso de e-gasolina o e-diésel renovables en los vehículos no es neutro para el clima. En pruebas realizadas por T&E, se comprobó que la quema de e-gasolina en un motor de combustión produce dos gases de efecto invernadero más potentes: metano (CH4) y óxido nitroso (N2O). Del mismo modo, también se descubrió que estos gases eran emitidos por el e-diésel en las pruebas realizadas por CONCAWE. Los partidarios de los e-fuels no tienen en cuenta estas emisiones en sus afirmaciones de "neutralidad climática”. Según ese estudio de T&E, si todos los coches nuevos de gasolina y gasóleo que se vendieron en 2020 funcionaran con e-gasolina o e-diésel, las emisiones adicionales de CO2-eq (procedentes del metano y los óxidos nitrosos) equivaldrían a las de unos 50.000 coches fósiles más en las carreteras de la UE en tan sólo un año.

Los coches impulsados por e-fuels emiten tantos óxidos de nitrógeno (NOx) como los motores que queman combustibles fósiles. El NOx es una sustancia tóxica responsable de la pésima calidad del aire en nuestras ciudades. Además, el uso de e-fuels incrementa las emisiones de monóxido de carbono tóxico, también dañino para nuestra salud.

El sector del transporte es uno de los principales responsables de la mala calidad del aire que respiramos. Según las últimas estimaciones de la AEMA, al menos 238.000 personas fallecieron prematuramente en la UE en 2020 debido a la exposición a la contaminación por PM2.5 por encima del nivel orientativo de la OMS de 5 µg/m³. La contaminación por dióxido de nitrógeno causó en la UE 49.000 muertes prematuras y la exposición al ozono, 24.000.

La producción de e-combustibles es cara. Por lo tanto, se venderán a un elevado precio. De hecho, incluso con un planteamiento optimista, un conductor con un coche de gasolina sintética en 2030 gastaría 10.000 euros más que uno con coche de batería eléctrico a lo largo de 5 años. Una diferencia de precio inabordable para la mayoría de europeos.

Los e-combustibles no podrían alimentar ni el 2% de los coches en circulación previstos para 2035. En efecto, el propio análisis de la industria muestra que el volumen de electrocombustibles que se prevé que esté disponible en 2035 sólo serviría para alimentar cinco millones de coches del parque de 287 millones previsto en la UE. Ni siquiera la industria confía en los e-combustibles como alternativa viable a los combustibles fósiles. 

El papel de los e-fuels en la descarbonización del sector transporte

La UE puede satisfacer la demanda del sector del transporte por carretera con el uso directo de electricidad renovable (es decir, mediante vehículos eléctricos de batería), y por lo tanto debería concentrar el uso del hidrógeno verde y los electrocombustibles sintéticos obtenidos a partir de éste para descarbonizar los sectores que no pueden hacerlo fácilmente a través de la electrificación directa, como es el caso del transporte aéreo, gran parte del transporte marítimo y determinados usos industriales.