El CO₂: el gran olvidado de los combustibles sintéticos

Sin embargo, a medida que el sector avanza y los proyectos empiezan a enfrentarse a requisitos regulatorios concretos, a análisis de certificación más detallados y a esquemas de compraventa donde la huella de carbono deja de ser una referencia abstracta para convertirse en una variable contractual, empieza a hacerse evidente que hay otro elemento que se ha simplificado en exceso: el CO₂.

La cuestión no es únicamente disponer de una fuente de carbono. La cuestión es qué huella arrastra ese CO₂ desde el momento en que se captura hasta el momento en que se incorpora al combustible final.

En otras palabras, el CO₂ deja de ser simplemente una molécula útil para sintetizar metanol, queroseno sintético u otros combustibles, y pasa a ser una materia prima con una “mochila” de emisiones asociadas que puede condicionar tanto el cumplimiento regulatorio como la viabilidad económica del proyecto.

1. Clasificación del CO₂ en función del origen

Para entender el papel del CO₂ dentro de los combustibles sintéticos, conviene empezar por su origen, ya que no todas las fuentes de carbono presentan las mismas características ni el mismo valor dentro de los distintos marcos regulatorios.

Cuando se habla de CO₂ industrial, se hace referencia al capturado en instalaciones que ya emiten CO₂ como parte de su operación habitual, como cementeras, refinerías, plantas de amoníaco o industrias químicas.

Su principal ventaja es que se encuentra en corrientes relativamente concentradas, lo que simplifica su captura y reduce costes. Sin embargo, al estar asociado en muchos casos a procesos fósiles, su valor regulatorio puede ser más limitado.

El CO₂ biogénico procede de procesos en los que el carbono tiene un origen biológico reciente, como plantas de biogás, fermentaciones, valorización de biomasa o tratamiento de residuos orgánicos.

Este tipo de CO₂ suele considerarse neutro desde el punto de vista del ciclo del carbono, lo que lo convierte en una opción especialmente atractiva, aunque su disponibilidad es limitada.

Por último, la captura directa del aire (DAC) permite obtener CO₂ directamente de la atmósfera. Es una solución conceptualmente muy robusta, ya que no depende de fuentes puntuales, pero requiere un consumo energético elevado debido a la baja concentración de CO₂ en el aire.

Aunque esta clasificación es necesaria, por sí sola no explica la huella del CO₂. Para ello, es imprescindible analizar cómo se captura.

2. Energía necesaria en el proceso de captura

Atendiendo al propio proceso de captura, es importante tener en cuenta que cada tecnología requiere una combinación distinta de energía eléctrica y térmica, lo que condiciona directamente la huella del CO₂ capturado.

Para ejemplificarlo, a continuación se muestran las intensidades de carbono de distintas fuentes energéticas que pueden alimentar estos procesos:

Tal y como se observa, el calor de proceso es especialmente relevante. En tecnologías como aminas o carbonatos, donde el consumo térmico es elevado, el uso de gas natural puede incrementar significativamente la huella del CO₂ capturado frente a alternativas basadas en biomasa o calor de baja huella.

3. Impacto combinado de tecnología y energía en la huella del CO₂

Para entender cómo se traduce esto en la práctica, es necesario combinar esas intensidades energéticas con los consumos típicos de cada tecnología de captura:

A partir de estos valores, se puede calcular la huella que la energía del proceso imputa al CO₂ capturado:

Lo relevante aquí es que no se trata de pequeñas diferencias, sino de variaciones muy significativas entre configuraciones que, en apariencia, realizan la misma función: capturar CO₂.

4. Traslado de la huella del CO₂ al metanol

Para entender realmente el impacto de estas diferencias, resulta útil trasladarlas a un caso concreto.

Para ejemplificarlo, podemos poner el caso de la producción de un combustible sintético como el metanol. Tal y como se observa en la siguiente tabla, la huella del CO₂ capturado se traslada directamente al combustible final:

Tal y como se aprecia, en determinadas configuraciones el CO₂ por sí solo puede situar al metanol en el límite regulatorio, incluso antes de considerar el hidrógeno o el resto de consumos del proceso.

Esto implica que la elección de la tecnología de captura y del mix energético no es un detalle técnico, sino un elemento que condiciona directamente la viabilidad del producto final.

5. Impacto económico: cómo la huella del CO₂ se traduce en coste

Más allá del análisis puramente técnico, la huella del CO₂ capturado tiene una implicación directa en su valor económico, especialmente cuando ese CO₂ se destina a la producción de combustibles sintéticos.

Para ejemplificarlo, podemos plantear un caso concreto en el que se comparan dos tecnologías de captura —aminas y carbonatos— bajo unas mismas condiciones de operación y rentabilidad.

En este caso, se ha considerado una planta de captura de 200.000 t CO₂/año procedente de la quema de biomasa, con un precio del vapor de 40 €/MWh y de la electricidad de red de 60 €/MWh.

Bajo estas condiciones, y aplicando un modelo de flujo de caja para obtener el coste nivelado de captura, se obtienen los siguientes resultados:

• Aminas → 90 €/t CO₂
• Carbonatos → 110 €/t CO₂

A primera vista, la tecnología de aminas presenta una ventaja clara desde el punto de vista económico, con un coste significativamente inferior.

Sin embargo, si introducimos la variable de huella de carbono, el análisis gana profundidad.

Dado que el calor se aporta mediante biomasa y la electricidad proviene de la red, las intensidades de carbono del proceso son:

• Aminas → 86.462,55 g CO₂eq/t CO₂
• Carbonatos → 97.888,50 g CO₂eq/t CO₂

Es decir, en este caso concreto, las aminas no solo presentan un menor coste de captura, sino también una menor intensidad de carbono del CO₂ producido.

De esta forma, la tecnología de aminas resulta claramente mejor posicionada, no solo por su menor coste, sino también por ofrecer un CO₂ con mejor calidad desde el punto de vista de huella, lo cual es especialmente relevante si ese CO₂ se va a utilizar como input en procesos de síntesis de combustibles.

Ahora bien, el análisis se vuelve especialmente interesante cuando se plantea un escenario en el que los costes de captura son similares.

Si ambas tecnologías presentasen, por ejemplo, un coste de 100 €/t CO₂, la diferencia en huella pasaría a ser el factor decisivo. En ese contexto, la pregunta relevante no sería tanto cuánto cuesta capturar el CO₂, sino:

¿cuál es el coste real del CO₂ para el comprador teniendo en cuenta su impacto en el producto final?

Para responder a esta pregunta, es necesario tener en cuenta que el CO₂ con mayor intensidad de carbono incrementa la huella del combustible producido (por ejemplo, metanol), reduciendo su valor en mercados regulados o limitando su acceso a determinados incentivos o primas.

Esto implica que, en un proceso de negociación, el precio del CO₂ tenderá a ajustarse a la baja cuando su mayor intensidad de carbono reduzca el valor del producto final obtenido a partir de él. Es decir, no es únicamente una cuestión de coste de captura, sino de cómo esa huella impacta en la cadena de valor completa.

A mayores, habría que considerar también el transporte del CO₂. Si la captura y el uso no están co-localizados, los procesos de compresión, transporte y posible licuefacción añaden consumo energético adicional, lo que incrementa la huella total del CO₂ y refuerza aún más esta lógica de ajuste de precio, ya que se debe tener en cuenta toda la cadena de valor.

En conjunto, esto introduce una idea clave:

el CO₂ deja de ser un input indiferenciado y pasa a ser un producto cuyo valor depende directamente de su huella.

Y es precisamente en este punto donde se vuelve fundamental entender no solo cómo capturar CO₂, sino cómo posicionarlo correctamente en el mercado.

6. Conclusión

En el desarrollo de los combustibles sintéticos, el foco se ha puesto casi exclusivamente en el hidrógeno. Sin embargo, a medida que los proyectos avanzan y se enfrentan a condiciones reales de mercado, el papel del CO₂ empieza a cobrar una importancia que hasta ahora se había infravalorado.

El análisis muestra que no basta con disponer de una fuente de carbono. La tecnología de captura, la energía utilizada en el proceso y la logística asociada condicionan directamente la huella del CO₂ y, con ello, la del combustible final.

Esta huella no es solo una cuestión ambiental, sino un factor que afecta al cumplimiento regulatorio, al acceso a determinados mercados y, en última instancia, al valor económico del producto.

En este contexto, el CO₂ deja de ser un input indiferenciado. Su calidad, en términos de intensidad de carbono, influye en cómo se posiciona el proyecto y en qué condiciones puede vender su producto.

Por eso, diseñar un proyecto de combustibles sintéticos ya no es solo una cuestión de costes o de disponibilidad de recursos. Es entender cómo cada decisión, desde la tecnología de captura hasta la energía empleada o la ubicación de la planta, impacta en la huella del CO₂ y cómo eso se traduce después en ingresos.

En Atlanthy trabajamos en este tipo de análisis constantemente, ayudando a desarrolladores a optimizar sus proyectos no solo desde el punto de vista técnico, sino también desde la lógica de mercado.

Analizamos qué tipo de CO₂ producir, con qué huella y en qué precio puede situarse en un contexto real de offtake.

Porque, en última instancia, no se trata solo de capturar CO₂, sino de hacerlo de forma que tu proyecto esté alineado con lo que realmente demanda el sector y pueda cerrar acuerdos de suministro en condiciones competitivas.

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