Abstract
En el contexto de la descarbonización del sector industrial y energético hacia un modelo de emisiones netas cero, el metanol renovable emerge como un prometedor vector energético. Su obtención mediante tecnologías como la captura directa de CO2 (DAC, Direct Air Capture) y la electrólisis de H2O con un electrolizador SOEC (Solid Oxide Electrolyzer Cell) ofrece la posibilidad de transformar, potencialmente, electricidad renovable en combustibles líquidos. Esto facilita su almacenamiento, transporte y utilización en sectores difíciles de electrificar.
A pesar de que el debate público y regulatorio en torno a los combustibles renovables se centra en su huella de carbono, es crucial evaluar su comportamiento ambiental desde una perspectiva más amplia. Para ello, se aplica la metodología de Análisis de Ciclo de Vida (ACV, Life Cycle Assessment), una herramienta ampliamente reconocida a nivel internacional que permite cuantificar múltiples categorías de impacto ambiental, incluyendo no sólo el cambio climático, sino también la toxicidad humana, el uso del agua, el agotamiento de recursos o la acidificación, entre otros.
Este trabajo aplica dicha metodología a un caso de producción de e-metanol que integra estas tecnologías emergentes con una planta geotérmica existente como única fuente energética, configurando un sistema energéticamente autosuficiente y con bajas emisiones. La aplicación del Análisis del Ciclo de Vida permite evaluar su impacto ambiental desde el suministro de materias primas hasta la salida del producto de la planta (cradle-to-gate). Aunque se incluyen diversas categorías de impacto, el análisis pone especial atención en el potencial de cambio climático, dada su relevancia como indicador central en la normativa europea (RED III, Fit for 55) y su peso desde el punto de vista regulatorio y comunicativo.
Para ello, se hará uso de la herramienta SimaPro, a partir de un diseño previo de la planta y una estimación detallada de consumos energéticos y materiales a lo largo de su vida útil, apoyado en datos bibliográficos actualizados. Finalmente, se incluye una comparativa ambiental con la producción convencional de metanol fósil, con el fin de asegurar que el despliegue de esta alternativa renovable no implique mayores cargas ambientales en otras categorías relevantes.
Los resultados del Análisis de Ciclo de Vida indican que la etapa de electrólisis SOEC es la que más contribuye a los impactos ambientales globales del sistema, representando en promedio un 62% del total, seguida de la síntesis de metanol (21%) y la captura directa del aire (12%). No obstante, el sistema completo presenta un balance neto negativo en emisiones de CO2 desde la perspectiva cradle-to-gate, alcanzando un valor de ¿54,4 mg CO¿-eq/MJ, principalmente gracias a la contribución del DAC, que compensa con creces las emisiones asociadas al resto de procesos.
A pesar del buen desempeño climático del sistema, el análisis muestra que la energía geotérmica, pese a ser clave para lograr un balance climático favorable, contribuye significativamente a ciertas categorías como la ecotoxicidad en agua dulce. Además, el sistema presenta mayores impactos en el uso del suelo, agua y recursos minerales y metales respecto al proceso fósil, debido a la mayor complejidad del sistema. Esto pone de manifiesto que, si bien se avanza hacia procesos bajos en huella de carbono, es imprescindible evaluar el perfil completo de sostenibilidad ambiental para evitar la transferencia de impactos a otras categorías durante el despliegue de esta tecnología.
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Universidad Rey Juan Carlos
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Trabajo Fin de Grado leído en la Universidad Rey Juan Carlos en el curso académico 2024/2025. Directores/as: Daniel Martínez Del Monte, Mario Martín Gamboa
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Metanol , ACV , SOEC , DAC , Ciclo de Vida , Sostenibilidad , e-fuels , RFNBO , Combustibles sintéticos , Energía geotérmica , Geotermia , Hidrógeno , CO2 , Islandia
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