Synfuels: um farol de esperança ou um beco sem saída?
Repetidamente, o debate sobre os combustíveis sintéticos surge nas discussões sobre a ação climática no setor dos transportes. Alguns veem os combustíveis produzidos sinteticamente como uma tecnologia valiosa para o futuro, enquanto outros os descrevem como antieconômicos e absurdos.
Synfuels são combustíveis gasosos ou líquidos que podem ser produzidos usando energia elétrica. Eles também são chamados de combustíveis power-to-X (PtX) ou power-to-liquid (PtL) ou power-to-gas (PtG). O termo powerfuels às vezes também é usado. A nível da União Europeia, os combustíveis sintéticos são definidos como combustíveis líquidos e gasosos renováveis de origem não biológica (RFNBO) – por outras palavras, combustíveis produzidos com eletricidade gerada a partir de fontes renováveis (principalmente solar e eólica). A Comissão Europeia emitiu regras para a produção de RFNBO no início de 2023 como um complemento à Diretiva de Energias Renováveis (RED II). De acordo com essas regras, a energia nuclear continuará a não ser considerada energia renovável mas, na opinião de alguns Estados-Membros da UE deverá, definitivamente, desempenhar um papel na produção de combustíveis sintéticos no futuro. Esta questão ainda está em negociação.
Produção com uso intenso de energia
A produção de querosene, diesel e gasolina como combustíveis sintéticos geralmente depende de um processo centenário denominado processo Fischer-Tropsch. Nele, longas cadeias de hidrocarbonetos são formadas a partir do gás de síntese – uma mistura de hidrogênio (H) e monóxido de carbono (CO) – e o “e-petróleo bruto” resultante pode, então, ser refinado em combustíveis. Para que os combustíveis sintéticos sejam qualificados como “verdes”, o hidrogênio deve ser produzido utilizando eletricidade gerada a partir de fontes renováveis, de acordo com a RED II. Em geral, isso é feito por meio de eletrólise. O monóxido de carbono deve provir do dióxido de carbono (CO₂) previamente extraído do ar ambiente (captura direta de ar). Estudos recentes indicam que todo este processo, incluindo a dessalinização da água do mar para satisfazer a procura de água para a produção de hidrogênio, faz com que o conteúdo energético do e-petróleo bruto seja equivalente a apenas um terço ou até menos da eletricidade utilizada para o produzir. O processo de refinaria subsequente requer, ainda, mais energia.
Uso em transporte aéreo e marítimo
No entanto, os combustíveis sintéticos produzidos através do processo Fischer-Tropsch são, atualmente, a única forma de a indústria da aviação reduzir as emissões de CO₂ em voos de longo curso para quase zero. Juntamente com os combustíveis de aviação biogênicos sustentáveis (SAF), o e-querosene é atualmente visto como um farol de esperança para a indústria. O processo de refinaria que cria o e-querosene também produz diesel renovável como subproduto. Alguns acreditam que isto significa que, afinal, poderá haver um futuro para os combustíveis sintéticos no transporte rodoviário. No entanto, este não será o caso nem a curto nem a médio prazos, como ilustram os seguintes números: na Alemanha, a produção de e-querosene deverá representar 2% da produção total em 2030, ou cerca de 200.000 toneladas métricas por ano. Esse processo também geraria cerca de 100 mil toneladas métricas de diesel renovável. No entanto, isto corresponde a apenas 0,3% do consumo atual de diesel na Alemanha. Devido à sua disponibilidade limitada e aos custos significativamente mais elevados, o diesel renovável será, portanto, utilizado apenas em aplicações especiais onde não exista alternativa técnica e econômica ao motor diesel, ou como mistura com combustíveis fósseis, à semelhança das atuais biomisturas de gasolina e diesel.
Os combustíveis sintéticos também são procurados pela indústria naval. Os grandes navios de carga de hoje funcionam com petróleo pesado, mas em breve estarão sendo abastecidos com e-metanol (CH₄O). A empresa de transporte de contêineres Maersk já encomendou 19 desses navios. O e-metanol é produzido diretamente a partir do hidrogênio verde e do CO₂ em um processo separado. Além da indústria naval, este produto é procurado, principalmente, na indústria química. O processamento adicional em diesel também é possível embora, novamente, seja muito caro.
Além do e-metanol, a indústria naval está se concentrando na e-amônia (NH₃) no longo prazo. As tecnologias de motores para isso ainda não estão totalmente desenvolvidas e o combustível é altamente tóxico, portanto seu manuseio só faz sentido em navios de grande porte. Olhando para o futuro, no entanto, este combustível sintético poderá substituir o e-metanol na próxima década. Isso ocorre porque a produção de e-amônia requer hidrogênio verde, mas nenhum CO₂. Em vez disso, utiliza-se nitrogênio (N) do ar ambiente, em um processo muito mais eficiente do que a captura de moléculas de CO₂.
Os combustíveis sintéticos fazem parte da nova economia do hidrogênio verde e, portanto, são uma tecnologia do futuro de que a sociedade necessita urgentemente para a transformação para tecnologias com emissões zero. No entanto, são produzidos em processos muito diferentes e são necessários para fins muito diferentes – incluindo, em particular, o transporte intercontinental de energia e a descarbonização do transporte marítimo e da aviação. Tal como as coisas estão hoje, os combustíveis sintéticos não desempenharão um papel importante no tráfego rodoviário europeu.
Autor: Andre Kranke, Head of Corporate Research & Development na DACHSER
