El combustible neutro en carbono es un combustible que no produce emisiones netas de gases de efecto invernadero ni huella de carbono . En la práctica, esto generalmente significa combustibles que se fabrican utilizando dióxido de carbono (CO 2 ) como materia prima . Combustibles de carbono-neutral propuestas en términos generales se pueden agrupar en combustibles sintéticos , que están hechas por químicamente de hidrogenación de dióxido de carbono, y biocombustibles , que se producen utilizando CO natural de 2 procesos como -consuming fotosíntesis . [1]
El dióxido de carbono utilizado para fabricar combustibles sintéticos puede capturarse directamente del aire , reciclarse de los gases de escape de las centrales eléctricas o derivarse del ácido carbónico del agua de mar . Los ejemplos comunes de combustibles sintéticos incluyen hidrógeno , amoníaco y metano , [2] aunque también se han sintetizado artificialmente con éxito hidrocarburos más complejos como la gasolina y el combustible para aviones [3] . Además de ser neutros en carbono, estos combustibles renovablespuede aliviar los costos y los problemas de dependencia de los combustibles fósiles importados sin requerir la electrificación de la flota de vehículos o la conversión a hidrógeno u otros combustibles, lo que permite la continuidad de vehículos compatibles y asequibles. [4] Para ser verdaderamente neutra en carbono, cualquier energía requerida para el proceso debe ser en sí misma neutra en carbono o libre de emisiones, como la energía renovable o la energía nuclear . [5] [6] [7] [8]
Si la combustión de combustibles neutros en carbono está sujeta a la captura de carbono en la chimenea o el tubo de escape, dan como resultado una emisión neta negativa de dióxido de carbono y, por lo tanto, pueden constituir una forma de remediación de gases de efecto invernadero . Las emisiones negativas se consideran en general un componente indispensable de los esfuerzos para limitar el calentamiento global, aunque las tecnologías de emisiones negativas actualmente no son económicamente viables para las empresas del sector privado. [9] Es probable que los créditos de carbono desempeñen un papel importante para los combustibles negativos en carbono. [10]
Los combustibles neutros en carbono son hidrocarburos sintéticos. Pueden producirse en reacciones químicas entre el dióxido de carbono, que se puede capturar de las centrales eléctricas o del aire, y el hidrógeno, que se crea mediante la electrólisis del agua utilizando energía renovable. El combustible, a menudo denominado electrocombustible , almacena la energía que se utilizó en la producción del hidrógeno. [11]El carbón también se puede utilizar para producir hidrógeno, pero esa no es una fuente neutra en carbono. El dióxido de carbono se puede capturar y enterrar, lo que hace que los combustibles fósiles sean neutrales en carbono, aunque no renovables. La captura de carbono de los gases de escape puede hacer que los combustibles neutros en carbono sean negativos en carbono. Otros hidrocarburos se pueden descomponer para producir hidrógeno y dióxido de carbono que luego podrían almacenarse mientras el hidrógeno se usa para energía o combustible, que también sería neutral en carbono. [12]
El combustible más eficiente desde el punto de vista energético para producir es el gas hidrógeno , [13] que se puede utilizar en vehículos con pilas de combustible de hidrógeno y que requiere la menor cantidad de pasos de proceso para su producción. El combustible de hidrógeno se prepara típicamente mediante la electrólisis del agua en un proceso de energía a gas . A través de la reacción de Sabatier, se puede producir metano que luego se puede almacenar para ser quemado más tarde en plantas de energía (como gas natural sintético ), transportado por tubería, camión o buque cisterna, o ser utilizado en procesos de gas a líquidos como el Proceso de Fischer-Tropschpara fabricar combustibles tradicionales para transporte o calefacción. [4] [14] [15]
Hay algunos combustibles más que se pueden crear utilizando hidrógeno. El ácido fórmico, por ejemplo, se puede preparar haciendo reaccionar el hidrógeno con CO 2 . El ácido fórmico combinado con CO 2 puede formar isobutanol . [dieciséis]