El estudio afronta un análisis sobre la competitividad de los costes de los e-combustibles, incluyendo información sobre los requisitos de inversión y plazos para que esta transformación pueda alcanzar los objetivos del Acuerdo de París, así como sobre los principales factores que influyen en los costes de estos combustibles.
Entre los factores que influyen en los costes de producción de los e-combustibles se incluyen la propia tecnología de conversión, los costes de generación de energía renovable y la tasa de utilización de las plantas de conversión, así como otros que son comunes a cualquier actividad industrial, por ejemplo, la necesidad de economías de escala.
Principales factores de coste
– Costes de las energías renovables: el coste energético y la eficiencia del proceso son los principales impulsores de los costes de los e-combustibles: suponen hasta dos tercios (~60%) de los costes totales de los e-combustibles, si se incluye el coste de los electrolizadores. Aunque se prevé que los costes unitarios de generación de electricidad renovable disminuyan, seguirán representando una parte importante de los costes totales en 2050. Una de las razones de que esta parte importante de los costes siga siendo la eficiencia del proceso: en torno al 67% para la electrólisis del agua y al 80% para los procesos de conversión, como la síntesis de Fischer-Tropsch o la síntesis de metanol.
– Desarrollo tecnológico: el nivel de desarrollo (TRL) de las distintas tecnologías y vías de conversión influye mucho en el coste del proceso. Por ejemplo, a medida que la tecnología madure, se espera que el coste de producción del e-metanol descienda a 0,2-0,3 euros/kWh en 2050, aproximadamente la mitad que en 2015.
– Tasa de utilización de las plantas de conversión: la tasa de utilización de las plantas de conversión es un factor de coste sustancial, ya que se necesitan cargas elevadas para que las plantas de producción de e-combustible funcionen de manera rentable. Podríamos estar hablando de la necesidad de entre 3.000 y 4.000 horas de carga completa al año para un funcionamiento rentable de las plantas de e-fuel. El impacto de aumentar la utilización de 2.000 a 8.000 horas de carga completa al año podría reducir los costes del metano sintetizado en 0,15 /kWh (hasta un 75%). Sin embargo, debido a la intermitencia, existe cierto escepticismo sobre si 4.000 horas de funcionamiento a plena carga para una planta de procesamiento de e-combustible es manejable desde un punto de vista operativo utilizando únicamente electricidad fotovoltaica, pero los parques fotovoltaicos y eólicos combinados o los parques eólicos estratégicamente situados podrían proporcionar 4.000 horas de carga completa al año.
Otros factores que influyen en el coste de producción de los e-combustibles son:
– Economías de escala: una vez que las tecnologías alcancen la madurez comercial, se esperaría que la ampliación de sus capacidades cuando se desplieguen conduzca a reducciones de costes. El alcance de estas futuras reducciones de costes es difícil de predecir.
– Materia prima de carbono: la fuente del CO2 utilizado para el proceso afecta al coste global del combustible, además de afectar a las emisiones de GEI. El uso de carbono capturado de procesos industriales suele ser menos costoso, debido a los mayores volúmenes disponibles en concentraciones más altas a partir de flujos de residuos, con estimaciones de alrededor de 30 euros por tonelada de CO2. Por otro lado, los costes de la captura directa en el aire (DAC) suelen ser más elevados debido a las menores concentraciones de materia prima, estimándose en 145 euros por tonelada de CO2 en 2030. Sin embargo, dado que la tecnología aún no está totalmente establecida, se prevé que el coste del DAC disminuya significativamente hasta 2030 a medida que la tecnología madure, alcanzando aproximadamente 90 euros por tonelada de CO2. A medida que se desarrolla el mercado de las materias primas de CO2, se están desarrollando otras tecnologías novedosas. Por ejemplo, la AIE (2021) indica que una serie de vías de producción de productos químicos orgánicos están probando y validando la captura de CO2 a partir de gases residuales industriales como fuente de materia prima, con proyectos probados a escala comercial (por ejemplo, urea, ácido salicílico y carbonatos cíclicos), y otros como proyectos de demostración (por ejemplo, metanol, ácido fórmico, policarbonatos).
