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ENERGÍA. Biocombustibles, ¿una forma rentable de reducir las emisiones del transporte marítimo?

 


El tráfico de transporte marítimo ha crecido de manera constante durante la última década, al igual que las emisiones de gases de efecto invernadero asociadas. Las emisiones de carbono de los barcos crecieron casi un 10% entre 2012 y 2018, y la industria es un gran consumidor de combustible de petróleo.

La sustitución del biocombustible podría reducir la cantidad de gases de efecto invernadero y otros contaminantes que ingresan al aire desde el transporte marítimo, según un estudio de investigadores del Departamento de Energía (DOE) y el Departamento de Transporte de EE.UU. En comparación con el fuelóleo pesado convencional, según el estudio, el combustible a base de biomasa podría reducir las  entre un 40 y un 93%.

Sin ningún cambio en el status quo, las emisiones de gases de efecto invernadero del transporte marítimo en 2050 podrían ser un 40% más altas de lo que son hoy, según la Organización Marítima Internacional (OMI) de las Naciones Unidas. La OMI se ha fijado el objetivo de reducir esas emisiones al menos a la mitad.

El transporte marítimo también es una fuente clave de emisiones de óxidos de azufre y hollín o partículas, que empeoran la calidad del aire y se han relacionado con problemas de salud humana. La OMI impuso recientemente nuevos estándares de combustible destinados a reducir las emisiones de óxidos de azufre, lo que requiere concentraciones más bajas de azufre en el combustible de transporte.

"El impulso para eliminar los contaminantes del transporte marítimo es una oportunidad emergente para los biocombustibles, pero el impacto potencial ha quedado relativamente inexplorado", dijo Troy Hawkins, científico del Laboratorio Nacional Argonne del DOE que codirigió el estudio, publicado en la revista Environmental Science & Tecnology . "Nuestro análisis encontró que los biocombustibles pueden reducir significativamente las emisiones del transporte marítimo sin dejar de ser rentables".

En la actualidad, la gran mayoría de los buques de carga funcionan con fuelóleo pesado, que es barato y denso en energía, pero muy sucio de quemar. Estos motores tienen varios pisos de altura y son tan grandes que podría meterse dentro de ellos. Son simplemente enormes y están quemando cientos de millones de toneladas de combustible espeso, parecido al alquitrán, para transportar carga internacionalmente.

El estudio evaluó los costos y las emisiones de las alternativas a los biocombustibles, incluido el bioaceite y el diésel renovable a partir de residuos de madera o grasas como el aceite de cocina usado. También analizaron mezclas de estas materias primas de base biológica con materias primas a base de petróleo, incluido el petróleo, el gas natural y el carbón.

Para realizar el análisis de emisiones, los investigadores utilizaron el modelo de gases de efecto invernadero, emisiones reguladas y uso de energía en el transporte (GREET) de ArgonneGREET es una herramienta analítica que se utiliza para calcular los impactos energéticos y ambientales de diferentes combustibles a lo largo de su ciclo de vida completo. En lugar de considerar simplemente el  y las emisiones que resultan cuando se quema un combustible, un análisis del ciclo de vida considera el panorama más amplio, incluida la extracción del combustible, su refinación y su transporte a los usuarios.

El modelo GREET es una herramienta bien establecida para el análisis del ciclo de vida del transporte y otras tecnologías. Para este estudio, los investigadores de Argonne expandieron significativamente las rutas de combustible consideradas para el transporte marítimo. Sus colaboradores en el Laboratorio Nacional del Noroeste Pacífico (PNNL) y el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) analizaron los costes de los distintos combustibles comparados. Descubrieron que las opciones de biocombustible 100% ofrecían reducciones de emisiones de hasta un 93% en comparación con el combustible pesado y también el costo más bajo entre las rutas de combustibles alternativos consideradas.

En general, los biocombustibles redujeron las emisiones de gases de efecto invernadero, óxidos de azufre y material particulado, a costes que podrían ser competitivos con  aceite  pesadoDebido al bajo contenido de azufre de las materias primas de base biológica, los biocombustibles analizados redujeron las emisiones de óxidos de azufre en un 97% o más; las emisiones de material particulado se redujeron entre un 84 y un 90%.

La investigación, que fue financiada por el Departamento de Administración de Transporte Marítimo y la Oficina de Tecnologías de Bioenergía del DOE dentro de la Oficina de Eficiencia Energética y Energía Renovable, es parte de un esfuerzo más amplio del DOE para estudiar la viabilidad del uso de biocombustibles para reducir las emisiones de los buques de carga. Recientemente, el DOE también anunció una asociación con los gobiernos de los Estados Unidos, Dinamarca y Noruega para desarrollar tecnologías para el envío sin  como parte de Mission Innovation, una iniciativa global para acelerar soluciones de  limpia asequibles y accesibles .

Los conjuntos de datos desarrollados en el estudio reciente están disponibles públicamente y también podrían respaldar la evaluación de combustibles para cumplir con el Estándar de combustible bajo en carbono de California, que adopta una visión similar del ciclo de vida de los combustibles para fomentar opciones con la menor intensidad de carbono. Los coautores con Hawkins son Eric Tan y Ling Tao en NREL; Uisung Lee y Michael Wang en Argonne; Pimphan Meyer en PNNL y Tom Thompson en la Administración Marítima.

Este estudio ofrece una base para evaluar de manera justa los combustibles de transporte marítimo. Con muchas opciones en el horizonte para un transporte marítimo más limpio, el objetivo del estudio es apoyar la toma de decisiones sobre cuáles ofrecen el mejor potencial para mitigar las emisiones de gases de efecto invernadero y son las más rentables.

Más información: Eric C. D. Tan et al, Biofuel Options for Marine Applications: Technoeconomic and Life-Cycle Analyses, Environmental Science & Technology (2021). DOI: 10.1021/acs.est.0c06141

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