El caso del propano renovable

El propano es un combustible fósil que se produce en abundancia en Estados Unidos, tanto que este país es un exportador neto de este combustible. Según el informe "Petroleum Supply Monthly" de la Administración de Información Energética de EE. UU. de febrero de 2024, en 2023 se produjeron más de 733 millones de barriles de propano en EE. UU., con exportaciones de más de 582 millones de barriles, lo que representa aproximadamente el 79 % de la producción total de propano.

Según el Centro de Datos de Combustibles Alternativos (AFDC) del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE), el propano fósil ya ofrece ventajas en términos de emisiones respecto a otros combustibles. Por ejemplo, al tener un menor contenido de carbono que la gasolina o el diésel, el propano puede ofrecer menores emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) durante su ciclo de vida.

“Cuando lo comparas con el diésel, por ejemplo, produce casi un 96 por ciento menos de emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx) y casi un 99 por ciento menos de emisiones de partículas”, dijo Sai Satish Guda, gerente de investigación y desarrollo de PERC.

Sin embargo, el Consejo de Educación e Investigación sobre Propano (PERC) está trabajando activamente para fomentar el crecimiento del propano renovable (propano fabricado específicamente a partir de una variedad de materias primas renovables) como fuente de combustible.

Según el sitio web de la organización, el propano renovable es una alternativa aún más limpia al propano fósil debido a su menor intensidad de carbono. Esto se debe a que se produce a partir de fuentes renovables.

Además, durante un reciente seminario web del Foro de Tecnología de Motores titulado “Cómo el propano está evolucionando hacia el futuro”, Gavin Hale, director de desarrollo de productos y generación de energía de PERC, dijo que el propano renovable es molecularmente idéntico a su contraparte fósil.

“Por lo tanto, cualquier motor o vehículo que funcione hoy con propano estándar, el propano renovable funcionará”, dijo.

Subproducto de combustible alternativo

Una forma de producir propano renovable hoy en día es mediante la producción de otros combustibles alternativos.

Sai Satish Guda, gerente de investigación y desarrollo de PERC. (Foto: Consejo de Educación e Investigación del Propano)

Guda explicó que el combustible es un subproducto del proceso de hidrotratamiento utilizado para producir diésel renovable, también conocido como aceite vegetal hidrotratado (HVO), o combustible de aviación sostenible (SAF). Este proceso consiste básicamente en eliminar el oxígeno de las moléculas de aceite y grasa de cadena larga, a la vez que se añade hidrógeno y se avanza a las siguientes etapas de isomerización y craqueo, explicó Guda.

“En este proceso también se producen alcanos, que no son otra cosa que propano, butano y cosas así”, explicó.

Guda agregó que este proceso de hidrotratamiento tiene dos fases, y el esfuerzo con el que se realiza el craqueo y se agrega hidrógeno durante la segunda fase da como resultado HVO o SAF.

“Independientemente de cuál sea el proceso para obtener el producto final, el propano renovable es un subproducto que no se puede evitar”, dijo.

El mercado de este propano renovable, más allá del que las refinerías puedan consumir para su propio consumo, ofrece una sólida propuesta de valor, afirmó Guda. Citó un estudio de viabilidad del Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL) que identificó estos beneficios económicos.

El estudio de octubre de 2022, titulado "Análisis técnico-económico, de viabilidad y del ciclo de vida del propano renovable", indicó que el plazo de recuperación de la inversión para las biorrefinerías que producen 3,5 millones de galones anuales de propano renovable es de 14 meses. Para las que producen 87 millones de galones anuales, el plazo de recuperación es de tan solo dos meses.

Uso de cultivos no alimentarios

PERC también está trabajando con varios socios para investigar otras formas de producir propano renovable.

“De hecho, tenemos alianzas estratégicas con universidades y varios institutos de investigación para explorar vías de producción de energías renovables específicas”, dijo Guda. “Debido a la gran demanda, no se puede considerar su producción como un subproducto. La materia prima es bastante limitada. Se producen muchos combustibles renovables a partir de una sola materia prima, así que nunca se debe apostar todo a la misma carta”.

Hale afirmó que ciertos cultivos no alimentarios se están volviendo cada vez más viables como materia prima. Añadió que la ventaja de utilizar un cultivo no alimentario es que facilita la determinación de su intensidad de carbono.

La camelina es un cultivo de cobertura no alimentario cuyo aceite de semilla puede servir como materia prima para la producción de propano renovable. (Foto: Consejo de Educación e Investigación sobre el Propano)

“Porque cuando se utiliza un producto de desecho, ¿cuál fue su legado?”, preguntó Hale. “¿Qué se necesita para convertirlo en un producto renovable? ¿Y cuál fue la penalización en términos de emisiones? Con una materia prima no alimentaria, en cierta medida se evita eso”.

Una posible materia prima para cultivos no alimentarios es un cultivo de cobertura llamado camelina. Específicamente, la materia prima es el aceite de la semilla de la planta. El sitio web del PERC indicó que la camelina, un miembro de la familia de la mostaza, está emparentada con la col y la coliflor, pero no es un cultivo alimentario.

“La camelina es básicamente una maleza”, dijo Hale. “Crece en condiciones de sequía y humedad, y el rendimiento de aceite por cada una de sus semillas es increíblemente alto. Por lo tanto, este es un cultivo que se está promoviendo a nivel mundial para la producción de propano renovable. Funciona muy bien aquí en Estados Unidos”.

El sitio web de PERC dice que la semilla produce 40 por ciento de aceite, el doble que la soja.

Pronóstico de producción

Hale afirmó que, en 2023, la producción de propano renovable alcanzó los 4,5 millones de galones. La AFDC pareció coincidir con esta cifra, indicando en su sitio web que esta es la capacidad de producción actual de propano renovable.

Hale añadió que se prevé un crecimiento drástico de la capacidad, con proyecciones de 20 millones de galones para 2024 y 70 millones de galones para 2025. Añadió que PERC espera producir 10 mil millones de galones de diésel renovable anualmente para 2040.

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