Queroseno solar: una nueva manera sostenible de volar

La revolucionaria fabricación de un combustible neutro en carbono para aviones a partir de la luz solar y el aire podría ser pronto una realidad gracias a una nueva planta de producción diseñada por investigadores de la Escuela Politécnica de Zúrich.

Vista cenital de un avión volando sobre el mar

Vista cenital de un avión volando sobre el mar

Foto: iStock

23 de noviembre de 2021, 10:34 | Actualizado a

El transporte, tanto aéreo como marítimo, es uno de los sectores más ávidos de energía, sobre todo de origen fósil. Es por ello que, en un mundo cada más interconectado e interdependiente, encontrar una alternativa neutra en carbono para este sector resultará clave para hacer sostenible el transporte tanto de mercancías como de personas.

Se trata sin duda de uno de los mayores retos energéticos a los que debemos enfrentarnos durante la próxima década. Sin embargo, la solución podría estar más cerca de lo que creemos. De hecho, una idea se viene gestando desde hace algo más de dos años en la azotea del Laboratorio de Máquinas de la Escuela Politécnica de Zúrich- ETHZ-, donde un equipo de investigadores dirigido por Aldo Steinfeld, profesor de fuentes de energía renovable en la misma institución, ha estado operando una mini refinería solar.

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“Esta planta demuestra con éxito la viabilidad técnica de todo el proceso termoquímico para convertir la luz solar y el aire ambiental en combustibles directos", cuenta Steinfeld. Y es que eso es lo que los científicos de ETHZ han construido: ¡una planta capaz de producir combustibles líquidos neutros en carbono a partir de la luz solar y el aire!

Esta planta demuestra con éxito la viabilidad técnica de todo el proceso termoquímico para convertir la luz solar y el aire ambiental en combustibles directos

Los pormenores de todo el proceso se detallan en un artículo que bajo el título Drop-in Fuels from Sunlight and Air se publica esta semana en la revista Nature, sin embargo, los autores nos cuentan que su planta se puede utilizar para producir combustibles líquidos sintéticos que liberan tanto CO2 durante su combustión como el extraído previamente del aire para su producción.

¿Cómo funciona?

"El CO2 y el agua se extraen directamente del aire ambiente y se separan en sus partes mediante energía solar para en el proceso producir gas de síntesis -una mezcla de hidrógeno y monóxido de carbono- que luego se convertirá en queroseno, metanol u otros hidrocarburos", explica Steinfeld. "El sistema funciona de forma estable en condiciones solares del mundo real y proporciona una plataforma única para una mayor investigación y desarrollo", continúa. "La tecnología ahora está lo suficientemente madura para su uso en aplicaciones industriales, por lo que nuestro próximo objetivo será llevar esta tecnología a escala industrial y ser competitivos en el mercado", añade.

El desierto, el lugar ideal

Otras de las grandes ventajas con las que contaría la producción de este tipo de combustibles es que las regiones desérticas con altos recursos solares son particularmente adecuadas como emplazamientos de producción. "A diferencia de los biocombustibles, cuyo potencial es limitado debido a la escasez de tierras agrícolas, esta tecnología nos permitiría satisfacer la demanda mundial de combustible para aviones utilizando menos del 1% de las tierras áridas del mundo, y además no competiría con la producción de alimentos para el ganado o los seres humanos", explica por su parte Johan Lilliestam, líder del grupo de investigación del Instituto de Estudios Avanzados para la Sostenibilidad y profesor de política energética en la Universidad de Potsdam.

"Esta tecnología nos permitiría satisfacer la demanda mundial de combustible para aviones utilizando menos del 1% de las tierras áridas del mundo"

"Nuestros cálculos informan de que el precio del combustible se estabilizaría entre los 1,20 y 2 euros el litro si se produjera a escala industrial, y si los materiales utilizados para construir las instalaciones de producción, como el vidrio y el acero, se fabrican con energía renovable y métodos neutros en carbono, las emisiones podrían reducirse casi a cero", añade.

Planta de investigación en Zúrich: el proceso químico funciona con energía solar

Planta de investigación en Zúrich: el proceso químico funciona con energía solar

Foto: ETH Zürich / Alessandro Della Bella

El despegue de un nuevo combustible para aviones

En su artículo, los científicos también esbozan el marco político que proporcionaría los incentivos para expandir la producción de lo que denominan "queroseno solar". Entre los principales inconvenientes con los que los investigadores creen que se encontrarían están las altas inversiones iniciales para poner las primeras plantas a gran escala en funcionamiento. "Los combustibles solares necesitarán apoyo político para garantizar su entrada al mercado", aseguran.

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El reto de una aviación sostenible

"Los instrumentos de apoyo existentes en la Unión Europea - comercio y compensación de emisiones - no son suficientes para estimular la demanda del mercado de combustibles solares", explica Lilliestam. "A este respecto nosotros proponemos la adopción de un sistema europeo de cuotas tecnológicas específicas para el combustible en aviación", continúa. "Esto requeriría que las aerolíneas adquieran una parte específica de su combustible a partir de fuentes solares”, añade.

La cuota inicial -a la que probablemente muchos encuentren objeciones por tratarse de una intervención en el mercado- sería muy baja, según los investigadores: tan solo del 0,1% en las fases más tempranas de producción del queroseno solar, cuando su precio sea bajo y su coste de producción alto. "Esto tendría poco impacto en el coste de volar, pero promovería la construcción de instalaciones de producción y pondría en marcha un proceso que conduciría a mejoras tecnológicas y precios más bajos para todo el sector del transporte", defienden los investigadores. "Luego, la cuota podría aumentarse gradualmente hasta que el queroseno solar gane terreno en el mercado por si mismo y sin más medidas de apoyo". La parte técnica parece resuelta. Ahora solo queda esperar para ver como esta nueva tecnología es respaldada por diferentes gobiernos y acogida en el sector de la aviación. Volar barato y sin contaminar podría ser un opción viable en un futuro no tan lejano gracias al queroseno solar.

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