Carburante ‘verde’ para aviones

Prototipo de Synhelion en el techo de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich. RSI-SWI

La crisis sanitaria eclipsó por un tiempo la crisis climática. Pero con la reanudación gradual del consumo y los viajes, la preocupación por el calentamiento global resurge. Una empresa emergente suiza desarrolla un carburante para aviones producido únicamente con agua, energía solar y CO2. ¿Su esperado hallazgo pondrá fin a la “vergüenza de volar”?

SynhelionEnlace externo es una empresa fundada por investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (EPFZ). A mediados de mayo, junto con otra firma derivada (spin-off) de la misma institución llamada Climeworks, firmó una carta de intenciónEnlace externo con el Grupo Lufthansa para acelerar el lanzamiento al mercado de un carburante sostenible para la aviación.

El objetivo no es crear nuevos aviones de cero emisiones, sino desarrollar, de aquí al 2030, un carburante de balance neutro. En otras palabras, la cantidad de CO2 liberada durante su combustión sería equivalente a la cantidad de CO2 captada en la atmósfera durante su producción. 

Cámara de pruebas de Synhelion. RSI-SWI

Proceso inverso

Pero, ¿cómo es posible producir un carburante utilizando solamente dióxido de carbono, agua y energía solar?

“Cuando se quema un hidrocarburo, con oxígeno, se libera energía y productos de la combustión que son CO2 y vapor de agua. Conceptualmente, este proceso puede invertirse, como hacen las plantas con la fotosíntesis y como hace nuestro método para recombinar agua y CO2 en hidrocarburos”, explica el físico Gianluca Ambrosetti, primer ejecutivo de Synhelion.

A partir del proceso termoquímico que tiene lugar en el reactor desarrollado por la empresa emergente (start-up), se obtiene una mezcla de hidrógeno y monóxido de carbono llamada syngas (gas de síntesis). “Es un poco como una llave maestra para toda una serie de carburantes sintéticos ya producidos industrialmente. Con procesos de refinación relativamente estándar, se transforma en hidrocarburos de diferentes formas, como el metanol y el carburante para aviones”, explica Ambrosetti.

Synhelion

Producción en varias etapas

El horizonte temporal para la producción industrial con este nuevo método es el 2030, ya que el rendimiento de los reactores es aún bajo. Sin embargo, la empresa emergente trabaja en paralelo en un carburante con un 50% menos de impacto ambiental.

Synhelion desarrolla varios componentes para afinar su proceso. “Hay un reactor termoquímico, un receptor solar concebido para generar las altas temperaturas necesarias para alimentar el reactor, y luego tenemos sistemas de almacenamiento de energía térmica para poder operar, al menos en verano, las 24 horas del día”, precisa el físico. 

La primera instalación comercial prevista para 2024 es un parque solar de 25 000 metros cuadrados con una producción anual de 5 000 toneladas.

El objetivo de Synhelion es obtener un primer carburante de bajo impacto ya en 2022, utilizando la energía del sol. Será solamente semirenovable, ya que partirá de una base de combustibles fósiles. Un proceso de transformación de gas natural “nos permitirá obtener un combustible que produce un 50% menos emisiones que el carburante de petróleo extraído de manera tradicional”, revela Gianluca Ambrosetti.

Para reunir la energía necesaria se emplearán parques solares como el que muestra la imagen. RSI-SWI

La electricidad, aún no 

¿Los aviones actuales podrán consumir el carburante verde ‘puro’ previsto para 2030? “Algunos componentes tendrán que ser adaptados, como es el caso de todos los carburantes sintéticos, pero en principio esas modificaciones serán mínimas”, señala Ambrosetti.

¿Pero, por qué contemplar un producto verde, a 50% o 100%, y no aviones eléctricos que parecen prometedores? “Son ciertamente prometedores, pero por el momento son extremadamente limitados”, responde el físico. El problema es la densidad de energía de las baterías, que es mucho menor que la del carburante. El grueso del trabajo, como el despegue de un avión, no puede hacerse con propulsión eléctrica porque las baterías serían simplemente demasiado pesadas”.

Contaminación de los aviones

Los óxidos de nitrógeno tienen un gran impacto en la contaminación a baja altitud. El aumento de la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera, por otra parte, es en gran medida responsable del calentamiento global. Las emisiones de la aviación representan entre el 2 y el 2,5% de las emisiones de CO2 producidas por el hombre, según datos de la Oficina Federal de Aviación Civil (OFAC) de Suiza.

Traducido del francés por Marcela Águila Rubín