Evolución hacia combustibles alternativos, ¿qué beneficios ofrecen en términos de reducción de huella de carbono de la fuente energética?

En los últimos años se ha comenzado a dar prioridad a los combustibles alternativos en detrimento de los combustibles fósiles. En el sector de la automoción, la transición hacia estas nuevas fuentes de energía supone una revolución que puede contribuir a la descarbonización del sector. Pero ¿cuál es el beneficio real que estas nuevas fuentes energéticas pueden ofrecer en términos de reducción de la huella de carbono del transporte por carretera?

Para dar respuesta a esta pregunta, hay que considerar tanto el ciclo de vida del combustible/fuente energética como el del vehículo. En ese análisis está inmersa una de las líneas de trabajo de la Cátedra Fundación Repsol, socio estratégico de Faconauto, en la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de la Universidad Politécnica de Madrid.

Principales GEI analizados

Los datos bibliográficos recopilados permiten obtener comparaciones en términos de masa de CO2 equivalente emitida por kilómetro recorrido, considerando como principales GEI emitidos por el sector el metano (CH4), óxido nitroso (N2O) y dióxido de carbono (CO2). Así, por ejemplo, de acuerdo con los resultados obtenidos por el último informe publicado por el consorcio JEC (Joint Research Center (JRC), EUCAR y CONCAWE; Prussi et al., 2020), se puede establecer la comparativa en términos relativos recogida en la figura 1, para todo el ciclo de vida de la fuente energética. En ella se asigna el valor de 100 a la gasolina (consumida en vehículos de combustión interna).

En cuanto a los combustibles convencionales, el gasóleo empleado por los motores diésel presenta una menor huella de carbono que la gasolina (alrededor de un 13%). Las emisiones de GEI del gasóleo (diésel) tanto en la fase del WtT como en la TtW son inferiores a las de la gasolina. En esta parte del ciclo, la reducción de las emisiones se sitúa entre el 8-15% para el ámbito europeo. Por otro lado, las tecnologías híbridas gasolina y diésel permiten obtener reducciones del 18-26%, respectivamente, en comparación con los motores de combustión interna tradicionales; 17-37% en la fase TtW. Por tanto, la opción de hibridación de las tecnologías convencionales reduce el impacto del ciclo de vida de la fuente energética.

Gas natural y biocombustibles 

El uso de gas natural comprimido (GNC) reduce el impacto un 18% respecto a la gasolina para todo el ciclo WtW, pero respecto al diésel, la reducción es de apenas un 5%. En cuanto a los gases licuados del petróleo (GLP), la reducción es del 16% frente a la gasolina, por lo que los resultados son similares a los del GNC. Mientras que el GNC genera un mayor impacto en la fase WtT, el GLP obtiene peores resultados en la fase TtW. 

En el caso de los biocombustibles, hay que considerar que las emisiones de CO2 generadas durante la combustión son análogas a las capturadas por la especie vegetal en su crecimiento, por lo que, en ese aspecto, “su emisión se considera neutra”. Eligiendo vías de producción representativas para cada biocombustible; basándose la elección en su disponibilidad a medio plazo y en los procesos de producción implementados en Europa; el bioetanol reduce la huella de carbono del ciclo WtW en un 28% respecto a la gasolina, presentando valores negativos de huella de carbono en la fase WtT, debido a la absorción de CO2. Por otro lado, el biodiésel muestra reducciones del 54% respecto a la gasolina en todo el ciclo, presentando emisiones negativas para etapa WtT, debido nuevamente a la contabilización de la absorción de CO2.

Vehículos eléctricos e hidrógeno

Para los vehículos eléctricos, la huella de carbono del ciclo de vida de la fuente energética se reduce un 68% respecto a la gasolina. Esta reducción es del 100% en la fase TtW (cero emisiones en la fase de uso). Sin embargo, en la fase WtT las emisiones son hasta un 71% superiores a las de la gasolina, asociadas al proceso de producción de la energía eléctrica. 

En cuanto al hidrógeno (H2), se verifica una reducción del 50% del impacto respecto a la gasolina en todo el ciclo WtW, siendo ésta del 100% en la fase de uso. Por el contrario, dependiendo del proceso de obtención del H2, en la fase WtT se podría verificar un incremento de hasta el 167% respecto a la gasolina, considerando el denominado “H2 gris”, que es la vía de producción predominante en la actualidad. Otras vías de producción de H2 a partir de energías renovables y electrólisis (“H2 verde”) o con procesos de captura de CO2 (“H2 azul”) conducen a menores emisiones de GEI (incluso nulas) en la fase WtT. 

Conclusiones

Comparando los resultados previamente comentados y representativos de la situación a nivel europeo (Prussi et al., 2020), con los resultados obtenidos con el modelo estadounidense GREET (ANL, 2020), se concluye que, más allá de las diferencias cuantitativas obtenidas al considerar información para distintos ámbitos geográficos, la comparación entre las distintas fuentes energéticas sigue prácticamente la misma tendencia (figura 3). La gasolina de origen fósil es el combustible con mayores emisiones de GEI seguido por el gasóleo (diésel) y los GLP. Los biocombustibles y los combustibles sintéticos compiten con los vehículos eléctricos en términos de huella de carbono, si bien la ruta de obtención de la fuente energética es el factor clave en la huella de carbono resultante.

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