El futuro de la movilidad sostenible: alternativas ECO y el rol de los combustibles sintéticos

Matias Esoin, responsable de Carga Eléctrica y Producción de Alvic Group

04/11/2024

El transporte es un pilar fundamental en la economía y la vida cotidiana, facilitando la interconexión de comunidades, el comercio y el desarrollo socioeconómico. Sin embargo, el crecimiento del sector ha venido acompañado de un aumento en las emisiones de gases de efecto invernadero y otros contaminantes, que agravan la crisis climática. La movilidad sostenible se presenta como una respuesta necesaria para reducir la huella ambiental del transporte sin sacrificar la eficiencia y la accesibilidad.

Este artículo explora diversas alternativas ECO, como la electromovilidad, el hidrógeno verde y los biocombustibles de segunda generación, junto con el rol emergente de los combustibles sintéticos, analizando sus ventajas, limitaciones y el potencial real de implementación en el futuro cercano.

La necesidad de una movilidad sostenible

Impacto ambiental del transporte

El sector del transporte es responsable de aproximadamente el 24% de las emisiones globales de CO₂, constituyéndose como uno de los principales contribuyentes al cambio climático. Los motores de combustión interna generan, además de CO₂, otros contaminantes nocivos como partículas en suspensión (PM2.5), óxidos de nitrógeno (NOx) y compuestos orgánicos volátiles, que deterioran la calidad del aire y afectan directamente la salud pública.

Importancia económica del sector de la movilidad

La movilidad tiene un peso significativo en el PIB de España, con una contribución destacada a través de la industria automotriz, el transporte de pasajeros y mercancías y todos sus servicios relacionados. En 2022, el sector representó aproximadamente el 10% del PIB español, situando al país como uno de los principales fabricantes de vehículos en Europa y un importante centro logístico dentro del continente. Esta dependencia del sector implica que cualquier transición hacia alternativas sostenibles debe realizarse de manera equilibrada, mitigando el impacto económico y aprovechando las oportunidades de la transición energética.

Rol de la industria energética y el transporte en el cambio climático global

La relación entre la industria energética y el transporte es directa: el uso de combustibles fósiles en el transporte incrementa las emisiones de carbono y presiona el mercado de energía, especialmente en un contexto de transición hacia fuentes renovables. El cambio a alternativas sostenibles en movilidad es fundamental para alinear las emisiones de gases de efecto invernadero con los objetivos climáticos internacionales.

Alternativas ECO en la movilidad

Electromovilidad

Los vehículos eléctricos (EV’s) han ganado tracción como una alternativa viable a los motores de combustión interna. Los EV’s funcionan mediante baterías que almacenan electricidad para alimentar un motor eléctrico, eliminando así las emisiones de escape.

Los avances en tecnología de baterías, especialmente en iones de litio, han mejorado la autonomía y la durabilidad de estos vehículos, aunque persisten desafíos, como la disponibilidad de infraestructura de carga adecuada y la dependencia de materiales críticos como el litio y el cobalto.

Las baterías de estado sólido son una tecnología emergente que promete mejorar aún más la densidad energética y reducir la dependencia de estos recursos.

Los principales desafíos de la electromovilidad incluyen:

a) Infraestructura de carga: El despliegue de una red de puntos de carga rápida es fundamental para el éxito de la electromovilidad. Las estaciones de carga rápida permiten reducir el tiempo de espera, pero requieren una inversión significativa en infraestructuras de alto voltaje. Hoy en día mas del 80% de cargadores son equipos de recarga lenta (AC).

b) Dependencia de recursos críticos: La fabricación de baterías depende de minerales como el litio, el cobalto y el níquel, cuya extracción y procesamiento plantean problemas ambientales y sociales.

c) Gestión de residuos: La vida útil de una batería de EV varía entre 8 y 15 años, lo que significa que el reciclaje y la reutilización de componentes de baterías se convertirán en desafíos clave en el futuro próximo.

Hidrógeno verde

El hidrógeno verde, obtenido a partir de fuentes renovables, se perfila como una alternativa que promete una movilidad sostenible a gran escala. Las celdas de combustible de hidrógeno convierten el hidrógeno en electricidad mediante una reacción química que produce solo agua como subproducto, eliminando las emisiones de carbono. Esta tecnología se considera ideal para el transporte pesado y la aviación, donde la electrificación directa es más desafiante debido a los requerimientos energéticos.

a) Ventajas del hidrógeno verde: Su alta densidad energética y la posibilidad de almacenamiento en grandes cantidades hacen del hidrógeno una solución potencialmente eficiente para el transporte de larga distancia. Además, el uso de hidrógeno verde puede ser expandido a sectores industriales, logrando una transición más rápida y generalizada hacia fuentes de energía limpia.

b) Desafíos técnicos: Los costos de producción, almacenamiento y distribución del hidrógeno siguen siendo elevados. Para producir hidrógeno verde de manera sostenible, es esencial contar con un suministro de energía renovable. Además, la eficiencia energética del hidrógeno es menor comparada con la electricidad directa, ya que su producción y almacenamiento involucran pérdidas significativas de energía.

Biocombustibles de segunda generación

Los biocombustibles de segunda generación se obtienen a partir de residuos agrícolas y forestales, evitando la competencia con recursos alimentarios. Estos biocombustibles incluyen biodiésel avanzado y bioetanol, los cuales pueden utilizarse en motores convencionales con mínimas modificaciones, facilitando así su implementación.

a) Sostenibilidad: Al aprovechar residuos biológicos en lugar de cultivos, los biocombustibles de segunda generación minimizan el impacto ambiental y reducen el uso de tierras agrícolas. Esta opción representa un paso hacia una economía circular, reutilizando materiales que de otro modo serían desechados.

b) Limitaciones: Los costos de producción de estos biocombustibles son altos, y su disponibilidad sigue siendo limitada. Además, el rendimiento energético de los biocombustibles es menor en comparación con los combustibles fósiles, lo que plantea desafíos en la competitividad de precios.

Micromovilidad y opciones de transporte público sostenible

La micromovilidad se refiere a modos de transporte a pequeña escala, como Bicicletas y Scooter eléctricos, que son ideales para desplazamientos cortos en áreas urbanas. Estos medios de transporte no solo reducen las emisiones de GEI, sino que también contribuyen a la descongestión del tráfico, mejorando la movilidad urbana.

a) Ventajas de la micromovilidad: Las bicicletas y scooter eléctricos ofrecen un medio de transporte rápido y económico, especialmente en ciudades con problemas de tráfico. Además, la micromovilidad ayuda a reducir el uso de automóviles privados para desplazamientos cortos, lo que disminuye las emisiones y contribuye a una vida urbana más saludable.

b) Desafíos de la micromovilidad: Uno de los problemas asociados a la micromovilidad es la necesidad de infraestructuras específicas, como carriles para bicicletas y estacionamientos, así como la regulación del uso de estos vehículos para evitar problemas de seguridad.

El transporte público sostenible también desempeña un papel esencial en la reducción de las emisiones de CO₂. La implementación de autobuses eléctricos y otros modos de transporte público limpio ayuda a reducir la dependencia del automóvil privado y facilita el acceso a opciones de movilidad para un mayor número de personas.

El papel de los combustibles sintéticos en la movilidad

¿Qué son los combustibles sintéticos?

Los combustibles sintéticos, o e-fuels, son hidrocarburos creados artificialmente mediante procesos que utilizan CO₂ capturado y energía renovable. Estos combustibles, que incluyen e-gasolina, e-diesel y e-queroseno, pueden ser usados en motores de combustión convencionales, permitiendo así una reducción significativa en las emisiones netas de CO₂ sin requerir una transformación completa de la infraestructura de combustibles fósiles actual.

Proceso de producción

El proceso de producción de combustibles sintéticos comienza con la captura de CO₂, seguido de su conversión en hidrocarburos mediante técnicas avanzadas de síntesis. Esto permite reciclar el CO₂ en lugar de liberarlo a la atmósfera, logrando una producción “neutra en carbono”. Sin embargo, este proceso es intensivo en energía, y para que sea sostenible debe utilizarse exclusivamente electricidad de fuentes renovables.

Comparación con combustibles fósiles tradicionales

A diferencia de los combustibles fósiles, los sintéticos ofrecen la ventaja de una huella de carbono mucho menor y la posibilidad de reutilizar infraestructuras actuales de transporte. Sin embargo, estos combustibles tienen una eficiencia energética menor, lo cual los hace costosos y menos competitivos que los combustibles fósiles en términos económicos.

Ventajas y limitaciones de los combustibles sintéticos

Beneficios

Los combustibles sintéticos ofrecen una solución viable en sectores difíciles de electrificar, como la aviación y el transporte marítimo. Además, permiten aprovechar la infraestructura de motores de combustión actuales, lo cual reduce los costos de transición para las industrias y los consumidores.

a) Reducción de emisiones: Aunque los combustibles sintéticos generan CO₂ al ser quemados, el CO₂ utilizado en su producción compensa estas emisiones, logrando un balance neutro de carbono.

b) Uso en sectores difíciles de electrificar: Los combustibles sintéticos son particularmente atractivos para sectores como la aviación y el transporte marítimo, donde la electrificación no es viable debido a la densidad energética limitada de las baterías.

c) Compatibilidad con la infraestructura actual: Al ser compatibles con motores de combustión interna, permiten una transición hacia la sostenibilidad sin requerir cambios importantes en la infraestructura de transporte.

Desafíos

d) Costos de producción: La producción de combustibles sintéticos es actualmente costosa debido a la energía necesaria para capturar CO₂ y sintetizar los hidrocarburos. Esto plantea un desafío de competitividad frente a los combustibles fósiles.

e) Dependencia de energías renovables: Para que los combustibles sintéticos sean realmente neutros en carbono, su producción debe depender exclusivamente de energía renovable. Lo que nos lleva nuevamente al mismo punto de partida.

f) Eficiencia energética: La conversión de energía renovable en combustibles líquidos es menos eficiente que el uso directo de electricidad en motores eléctricos. La producción de combustibles sintéticos requiere una mayor cantidad de energía, lo que dificulta su escalabilidad.

Comparación y sinergia entre las alternativas ECO y los combustibles sintéticos

La transición hacia una movilidad sostenible no es un proceso unidimensional. La elección entre vehículos eléctricos, hidrógeno verde, biocombustibles y combustibles sintéticos dependerá de factores como la disponibilidad de infraestructura, los costos energéticos y las aplicaciones específicas.

Por ejemplo, los vehículos eléctricos son ideales para el transporte urbano, mientras que el hidrógeno y los combustibles sintéticos son más adecuados para el transporte de larga distancia y la aviación.

La sinergia entre estas alternativas permite avanzar hacia una movilidad baja en carbono sin comprometer la funcionalidad ni la accesibilidad.

Impacto en los Planes de Movilidad Urbana Sostenible (PMUS) y en los Planes de Transporte a los Centros de Trabajo (PTT)

Las tecnologías emergentes en movilidad sostenible no solo afectan la industria automotriz y la política energética, sino que también impactan directamente en la planificación urbana y en la logística organizacional de empresas y entidades públicas.

Los Planes de Movilidad Urbana Sostenible (PMUS) y los Planes de Transporte a los Centros de Trabajo (PTT) son herramientas clave para promover la movilidad eficiente, reduciendo la congestión y el impacto ambiental.

Influencia en los PMUS

a) Electromovilidad y micromovilidad: La adopción de vehículos eléctricos y la integración de sistemas de micromovilidad, como Bicicletas y Scooter eléctricos, facilitan la creación de zonas de baja emisión y áreas exclusivas para medios de transporte limpios.

Los PMUS deben adaptarse a la creciente demanda de infraestructura de carga, carriles exclusivos y estacionamientos seguros para estos vehículos.

b) Reducción de emisiones y uso de combustibles sintéticos: En áreas urbanas con alta densidad de transporte público y privado, los combustibles sintéticos ofrecen una alternativa para reducir emisiones en flotas de autobuses y vehículos de servicios.

Integrar los combustibles sintéticos en los PMUS podría permitir una transición más rápida y eficaz, especialmente en flotas de transporte que aún dependen de combustibles tradicionales.

Impacto en los PTT para empresas e instituciones

a) Movilidad para empleados: Para las empresas, los PTT buscan reducir el uso de vehículos particulares entre los empleados, incentivando opciones como vehículos eléctricos compartidos, bicicletas y transporte público. La adopción de combustibles alternativos en las flotas empresariales, junto con una mayor disponibilidad de puntos de recarga en los centros de trabajo, permite cumplir con los objetivos de sostenibilidad de la empresa.

b) Transporte de mercancías: Las organizaciones que dependen del transporte de mercancías deben ajustar sus estrategias para incorporar alternativas de bajo carbono. Empresas subcontratadas para la logística pueden beneficiarse de combustibles sintéticos para reducir su huella de carbono, mejorando también la sostenibilidad en la cadena de suministro.

c) Desarrollo de infraestructuras para la movilidad: En parques industriales, polígonos y naves, la instalación de estaciones de carga para EV’s y puntos de abastecimiento de hidrógeno o combustibles sintéticos favorecerá la transición. Estas iniciativas no solo reducen el impacto ambiental, sino que también refuerzan la imagen de sostenibilidad de las empresas y su compromiso con las políticas de movilidad limpia.

Adaptación de estrategias organizacionales

Tanto en el sector privado como en el público, la planificación del transporte y el compromiso con una movilidad sostenible se integran en la estrategia organizacional.

Las empresas pueden beneficiarse de incentivos fiscales, mejorar su reputación y fortalecer su compromiso social al adoptar prácticas de transporte sostenible. Del mismo modo, las instituciones públicas pueden liderar el cambio mediante políticas y regulaciones que promuevan el uso de alternativas ECO en los sistemas de transporte y en los contratos de servicios de movilidad.

Consideraciones futuras

El futuro de la movilidad sostenible requerirá tanto avances tecnológicos como políticas públicas coherentes y ambiciosas. Las inversiones en investigación y desarrollo son esenciales para superar las limitaciones actuales de cada alternativa y permitir que la infraestructura global de transporte adopte soluciones sostenibles.

Perspectivas tecnológicas

La evolución de las baterías de estado sólido, la mejora en la eficiencia de producción de hidrógeno verde y la reducción de costos de los combustibles sintéticos serán elementos cruciales para que estas tecnologías logren una adopción masiva. Por ejemplo, los desarrollos en el reciclaje de baterías y en la extracción responsable de minerales críticos serán fundamentales para reducir los impactos ambientales de la electromovilidad.

Políticas públicas y apoyo regulatorio

Para facilitar la transición hacia una movilidad sostenible, se requiere un marco robusto de políticas públicas y regulaciones que ofrezcan incentivos y apoyo en la creación de infraestructuras. Esta transición no solo depende de la adopción de tecnologías avanzadas, sino también de la implementación de medidas gubernamentales que motiven a las empresas y a los ciudadanos a elegir alternativas de transporte limpio.

Incentivos fiscales y subvenciones

Las políticas fiscales desempeñan un rol clave en la adopción de tecnologías de movilidad sostenible:

• Subvenciones para vehículos eléctricos y de hidrógeno: Ofrecer subsidios y reducciones fiscales a los compradores de vehículos eléctricos (EV’s) o de hidrógeno ayuda a reducir la brecha de costo con los vehículos de combustibles fósiles.

• Beneficios fiscales para empresas sostenibles: Las empresas que implementen flotas sostenibles o adapten sus procesos de transporte a combustibles limpios, como combustibles sintéticos o biocombustibles, podrían recibir incentivos fiscales. Esto es especialmente relevante en sectores con altas tasas de renovación de flotas, como el transporte de mercancías o el reparto urbano.

• Subsidios a la infraestructura de carga y suministro: La instalación de puntos de carga eléctrica y puntos de abastecimiento de hidrógeno es fundamental para la adopción de estas tecnologías. Los gobiernos pueden subvencionar su desarrollo, facilitando la inversión en infraestructura de carga rápida en centros urbanos y corredores de transporte.

Apoyo en investigación y desarrollo (I+D)

• Inversión en nuevas tecnologías: El apoyo gubernamental a proyectos de investigación y desarrollo en movilidad sostenible es fundamental para reducir el costo de tecnologías emergentes y mejorar su eficiencia. Iniciativas de I+D pueden centrarse en innovaciones para mejorar la capacidad de las baterías, reducir el consumo de energía en el proceso de producción de hidrógeno verde y hacer más competitiva la producción de combustibles sintéticos.

• Programas de colaboración público-privada: Estos programas facilitan la creación de alianzas estratégicas entre instituciones de investigación, empresas tecnológicas y organismos públicos. A través de estos acuerdos, se pueden desarrollar tecnologías a menor costo y con mayor impacto, integrando soluciones a los desafíos específicos de cada sector.

Educación y concienciación ciudadana

• Campañas de educación pública: Las campañas de concienciación sobre la importancia de la movilidad sostenible y sus beneficios pueden incentivar a la ciudadanía a adoptar prácticas de transporte más respetuosas con el medio ambiente, como el uso de transporte público, vehículos eléctricos y micromovilidad.

• Programas educativos en escuelas y empresas: Incluir temas de sostenibilidad y movilidad ecológica en los currículos escolares y en programas de capacitación corporativa fomenta una cultura de sostenibilidad a largo plazo. Empresas e instituciones públicas también pueden incentivar a sus empleados a utilizar medios de transporte más limpios, como bicicletas, transporte compartido y vehículos eléctricos.

Establecimiento de una infraestructura de movilidad intermodal

• Fomento de la movilidad intermodal: Las políticas públicas pueden incentivar el uso de redes de transporte intermodales, que integren vehículos eléctricos, bicicletas, scooters y transporte público, facilitando el desplazamiento eficiente. La creación de estaciones intermodales que permitan la transición fluida entre diferentes medios de transporte es clave para optimizar la movilidad urbana.

• Planificación urbana y políticas de uso del suelo: La colaboración entre las autoridades de transporte y de planificación urbana permite que los PMUS y PTT integren de forma coherente la movilidad sostenible en los nuevos desarrollos urbanos e industriales. Esto incluye la creación de carriles de acceso para bicicletas y scooters, la instalación de estaciones de carga en áreas estratégicas y la promoción de barrios de bajas emisiones.

En conclusión...

La transición hacia una movilidad sostenible no es solo una opción deseable sino una necesidad apremiante para mitigar el impacto ambiental del transporte y reducir la dependencia de los combustibles fósiles. Las alternativas ECO, como la electromovilidad, el hidrógeno verde y los biocombustibles de segunda generación, junto con los combustibles sintéticos, ofrecen un conjunto de soluciones que permiten abordar las limitaciones de cada tecnología y adaptar su implementación a distintos sectores.

El futuro de la movilidad sostenible se basará en un enfoque integrador, donde cada alternativa contribuirá en contextos específicos: los vehículos eléctricos son idóneos para desplazamientos urbanos, el hidrógeno es prometedor para el transporte pesado y la aviación, mientras que los combustibles sintéticos pueden ser decisivos en sectores difíciles de electrificar. La sinergia entre estas tecnologías permitirá avanzar hacia una movilidad de bajo impacto, garantizando al mismo tiempo eficiencia y accesibilidad.

No obstante, el éxito de esta transición dependerá en gran medida del compromiso de las políticas públicas y del apoyo regulatorio. Las políticas de incentivos, la expansión de infraestructura, las zonas de bajas emisiones y el fomento de la investigación y desarrollo son esenciales para reducir las barreras de entrada y facilitar la adopción masiva de tecnologías sostenibles. Los Planes de Movilidad Urbana Sostenible (PMUS) y los Planes de Transporte a los centros de Trabajo (PTT) también jugarán un rol fundamental, orientando a las empresas y entidades públicas en la creación de estrategias para reducir la huella de carbono y fomentar prácticas de transporte más limpias y responsables.

Finalmente, la movilidad sostenible se consolidará como una estrategia de impacto positivo en la calidad de vida de las personas, la eficiencia de las empresas y la protección del medio ambiente. Alcanzar este objetivo requiere la colaboración continua entre gobiernos, sector privado, y ciudadanía, comprometidos con un futuro en el que el transporte sea sinónimo de progreso y sostenibilidad.