- Los combustibles sintéticos se producen a partir de hidrógeno renovable y CO₂ capturado, ofreciendo un balance de emisiones netas cercano a cero.
- Petronor construye en el Puerto de Bilbao una planta demo de e-fuels con electrolizador de 10 MW, paso previo a una instalación industrial de gran escala.
- CIUDEN y Eurecat desarrollan en Cubillos del Sil un ecosistema piloto con reactor Fischer-Tropsch, metanol y gas natural sintético basado en hidrógeno verde.
- El éxito de los e-fuels dependerá de abaratar el hidrógeno verde, ampliar las renovables y definir una fiscalidad que impulse su competitividad frente a los fósiles.
Los combustibles sintéticos (o e-fuels) han pasado de ser casi ciencia ficción a convertirse en uno de los grandes temas de la transición energética. Mientras la Unión Europea marca 2035 como fecha límite para vender coches nuevos de gasolina y diésel, se abre una pequeña puerta para estos carburantes neutros en CO₂ que pueden alargar la vida de los motores de combustión sin renunciar a la descarbonización.
En España, la primera gran planta de combustibles sintéticos se está levantando en el Puerto de Bilbao de la mano de Petronor (filial de Repsol), y en paralelo la Fundación Ciudad de la Energía (CIUDEN) impulsa en Cubillos del Sil (León) un ecosistema piloto puntero en Europa para producir e-fuels, metanol renovable y gas natural sintético. Todo ello mientras la industria del automóvil, la aviación y el transporte pesado miran de reojo a esta tecnología para ver si de verdad puede ser una alternativa real al coche eléctrico o al hidrógeno.
Qué es un combustible sintético y por qué está en el centro del debate
Cuando hablamos de e-fuels nos referimos a hidrocarburos líquidos producidos artificialmente, que no proceden del petróleo, sino de dos materias primas clave: dióxido de carbono (CO₂) y hidrógeno. Químicamente, el resultado final puede ser muy parecido -o prácticamente idéntico- a la gasolina, el diésel, el queroseno o el gas que usamos hoy.
La gran diferencia frente a los combustibles fósiles es que el carbono que contienen no sale del subsuelo, sino que se captura previamente de la atmósfera o de emisiones industriales, para después liberarse de nuevo al quemarse en el motor. Si el proceso se alimenta con energías renovables, el balance global puede ser de emisiones netas cero.
Este enfoque permite que cualquier motor de combustión actual pueda funcionar con e-fuels sin apenas cambios técnicos. Incluso los coches clásicos podrían seguir circulando utilizando gasolina sintética, al conservarse las propiedades básicas del combustible. Tampoco se requiere rehacer las infraestructuras: se almacenan y distribuyen a temperatura y presión ambiente, como los carburantes convencionales.
Por eso, hay quien ve los combustibles sintéticos como una solución de transición muy pragmática para sectores donde la electrificación directa es complicada: aviación, transporte pesado por carretera, camiones de larga distancia o algunos usos industriales intensivos.
Otros, sin embargo, los consideran un posible freno a la electrificación, defendido por determinados intereses del sector del automóvil y de las petroleras para alargar la vida de los motores de combustión. El debate está servido, pero la realidad es que la UE ya ha dejado una puerta abierta para que, a partir de 2035, puedan venderse vehículos nuevos de combustión si solo utilizan combustibles sintéticos neutros en CO₂.
Cómo se fabrican los combustibles sintéticos: del agua y el CO₂ al depósito
Para producir e-fuels hace falta combinar hidrógeno renovable y CO₂ capturado. El hidrógeno se obtiene a partir de agua mediante electrólisis; el CO₂ se captura del aire o de fuentes industriales como refinerías o plantas de biomasa.
El proceso arranca con la electrólisis del agua: se aplica electricidad, idealmente procedente de energías renovables, para separar la molécula de H₂O en hidrógeno (H₂) y oxígeno (O₂). Si esa electricidad es verde, hablamos de hidrógeno verde. En el caso de las plantas de Petronor y CIUDEN, este hidrógeno se genera con electrolizadores específicos (PEM y SOEC) alimentados por energía renovable y sistemas avanzados de almacenamiento en baterías.
En paralelo, se lleva a cabo la captura de CO₂. En Bilbao, Petronor ya dispone de un sistema que retira parte del CO₂ de las emisiones de su refinería y lo conduce hasta la planta de combustibles sintéticos a través de una tubería dedicada. A futuro se plantea también la captura directa de CO₂ del aire, aunque de momento esta opción es más costosa y exige más infraestructura.
Una vez se cuenta con hidrógeno y dióxido de carbono, se combinan para generar gas de síntesis o syngas, una mezcla de monóxido de carbono (CO) e hidrógeno (H₂). Esta corriente gaseosa es la base con la que, mediante distintos procesos termoquímicos y catalizadores, se obtienen los combustibles líquidos como gasolina, diésel renovable, querosenos o naftas.
En muchas de estas instalaciones se utiliza la síntesis Fischer-Tropsch, una tecnología clásica en la química de combustibles, ahora adaptada para operar con gas de síntesis verde. Este reactor permite transformar el gas en cadenas de hidrocarburos líquidas, que posteriormente se refinan para separar varias fracciones (por ejemplo, diésel, gasolina o combustible sostenible de aviación, conocido como SAF).
El resultado es un e-fuel que, desde el punto de vista químico, se comporta igual que un combustible fósil: se almacena en tanques, se transporta en camiones cisterna o por oleoductos y se suministra en las estaciones de servicio actuales sin cambios relevantes en la logística.
La planta de combustibles sintéticos de Petronor en el Puerto de Bilbao
Petronor ha puesto en marcha en el Puerto de Bilbao su primera gran planta de producción de combustibles sintéticos, una instalación de carácter inicialmente demostrativo que aspira a convertirse en referencia internacional. Este proyecto se apoya en la experiencia de la refinería de Muskiz y en una red de socios estratégicos tanto nacionales como internacionales.
La planta, conocida como eFuels Demo Unit, supone una inversión de alrededor de 160 millones de euros y se levantará por fases. En la primera etapa, de carácter piloto, se prevé una capacidad de producción de unas 2.000 toneladas anuales de combustible sintético, equivalentes a unos 8.000 litros diarios, suficientes para llenar el depósito de aproximadamente 200 coches al día.
El corazón energético del proyecto será un electrolizador de 10 MW situado en una instalación anexa, que producirá hidrógeno verde a partir de agua. Este hidrógeno se combinará con el CO₂ captado en la refinería de Petronor, que llegará a la planta mediante tuberías específicas. La mezcla de CO₂ e hidrógeno se procesará después para obtener gasolinas, diésel renovable o querosenos sintéticos.
La empresa vasca Tamoin se encarga de la construcción modular de la planta, incluyendo el montaje de la estructura metálica, la instalación de equipos estáticos y dinámicos, el tendido de unos 1.780 metros de tubería y todo el sistema eléctrico e instrumental (bandejas, cables, instrumentos, red de tierras, iluminación y trazado eléctrico). También asume el transporte terrestre y marítimo de los grandes módulos desde su zona de montaje en el propio puerto hasta el emplazamiento final.
En cuanto al calendario, está previsto que esta unidad demo esté en funcionamiento entre finales de 2025 y principios de 2026, una vez completada la fase de ensayo y validación de la tecnología. El objetivo es analizar si es viable producir combustibles sintéticos de forma eficaz y competitiva a gran escala, identificando los parámetros óptimos de operación.
La segunda fase, planteada para arrancar a partir de 2027, contempla la construcción de una planta industrial de gran escala con un electrolizador de alrededor de 100 MW de potencia. Esta ampliación permitiría multiplicar la producción y avanzar hacia un escenario comercial en el que los e-fuels puedan competir en precio con la gasolina y el diésel convencionales.
Detrás del proyecto se encuentra un consorcio en el que participan, además de Petronor y Repsol, el Ente Vasco de la Energía (EVE), Enagás Renovable y la petrolera saudí Aramco. Todos ellos buscan alternativas al petróleo compatibles con la neutralidad climática y con capacidad para integrarse en la infraestructura energética y logística ya existente.
CIUDEN y Eurecat: una planta piloto pionera basada en Fischer-Tropsch
Mientras en Bilbao se levanta una planta demostrativa ligada a la refinería, en Cubillos del Sil (León) la Fundación Ciudad de la Energía (CIUDEN), dependiente del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico, impulsa una planta piloto experimental de combustibles sintéticos sostenibles con un enfoque fuertemente tecnológico y de I+D.
El proyecto, financiado gracias al Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia (PRTR) y los fondos europeos Next Generation EU, ha sido adjudicado al centro tecnológico Eurecat por un importe de 823.895 euros. Su ejecución se prolongará hasta junio de 2026, fecha en la que se prevé que las instalaciones estén plenamente operativas.
El núcleo de esta planta será un reactor de síntesis Fischer-Tropsch capaz de convertir diferentes tipos de gas de síntesis verde en combustibles líquidos avanzados, diseñados como sustitutos directos de los combustibles fósiles. Esto incluye biocarburantes obtenidos a partir de residuos de biomasa y combustibles renovables de origen no biológico (RFNBO), entre ellos el SAF para aviación.
Una de las claves de la instalación es su enorme flexibilidad para generar gas de síntesis por varias vías. Por un lado, combinará hidrógeno verde producido in situ con electrolizadores PEM y SOEC con CO₂ capturado. Por otro, utilizará gas de síntesis procedente del gasificador de biomasa existente en el propio centro. Además, el electrolizador SOEC podrá trabajar en modo co-electrólisis, generando directamente gas de síntesis a partir de agua y CO₂. Finalmente, la planta permitirá hibridar todas estas fuentes, lo que la convierte en una de las instalaciones más versátiles de Europa.
El diseño contempla la posibilidad de probar múltiples catalizadores y condiciones de operación, algo fundamental para optimizar rendimientos y selectividades. Dispone de sistemas de muestreo capaces de separar hasta seis fracciones distintas de hidrocarburos, lo que facilita estudiar en detalle la calidad de los combustibles producidos y su adecuación a diferentes usos finales.
A escala de capacidad, la planta podrá procesar más de 40 toneladas anuales de gases para la producción de combustibles renovables, incluyendo especialmente SAF (combustible sostenible de aviación). En la práctica, se trata de un entorno semi-industrial en el que se esperan obtener datos técnicos muy valiosos para futuras plantas comerciales.
Un ecosistema biomass/power-to-X: metanol y gas natural sintético
La planta de Fischer-Tropsch forma parte de un ecosistema más amplio de tecnologías power-to-X y biomass-to-X que CIUDEN está desplegando en Cubillos del Sil. Además de la instalación de combustibles sintéticos, se pondrán en marcha otras dos plantas centradas en la producción de metanol renovable y gas natural sintético.
Estas dos instalaciones adicionales, adjudicadas también a Eurecat a comienzos de 2025, utilizarán como materias primas hidrógeno verde y CO₂ capturado. Juntas, las tres plantas constituirán un entorno integrado orientado a transformar la energía renovable generada en las plantas fotovoltaicas de CIUDEN y la biomasa residual de la zona en combustibles de alto valor añadido.
Para gestionar el aporte energético, CIUDEN contará con un sistema de almacenamiento eléctrico avanzado compuesto por baterías de ion-litio, sodio-azufre y flujo de vanadio. Estos sistemas permitirán ajustar la producción de hidrógeno a la disponibilidad de renovables, suavizar picos y valles de generación y asegurar un suministro estable a los electrolizadores PEM y SOEC.
El hidrógeno generado alimentará, de forma coordinada, las tres cadenas de producción: SAF para aviación, metanol renovable y gas natural sintético. Esta integración facilita estudiar sinergias, evaluar qué combinación de productos es más interesante en función del mercado y probar estrategias de operación acopladas a la variabilidad de la energía solar.
La puesta en marcha coordinada de todo el ecosistema está prevista para mediados de 2026. A partir de ese momento, el centro tecnológico de Cubillos del Sil se consolidará como un referente nacional e internacional en tecnologías emergentes de descarbonización de sectores difíciles de electrificar, como el transporte aéreo, el transporte pesado o determinadas industrias intensivas en calor.
¿Son realmente neutros en CO₂ estos combustibles?
Una duda habitual es si los combustibles sintéticos de verdad no emiten CO₂. La respuesta corta es que sí emiten CO₂ cuando se queman en el motor, pero la clave está en el ciclo completo: la cantidad que liberan es aproximadamente la misma que se ha capturado previamente para fabricarlos.
En otras palabras, el sistema crea una especie de circuito cerrado de carbono. Se captura CO₂ de la atmósfera (o de una chimenea industrial), se utiliza junto con hidrógeno para fabricar el combustible y, al utilizarlo, ese CO₂ vuelve a la atmósfera. Si la electricidad empleada en la electrólisis del agua es renovable, no se añaden emisiones adicionales significativas al proceso, y el balance neto puede considerarse cercano a cero.
Este planteamiento se parece, salvando las distancias, al de los biocombustibles, donde el CO₂ liberado al quemar el combustible se compensa con el que la planta absorbió al crecer. En el caso de los e-fuels, en lugar de depender de cultivos o biomasa, la fuente de carbono es el CO₂ capturado y la de energía, las renovables.
Eso sí, para que la neutralidad climática sea creíble, es imprescindible que toda la cadena de producción esté descarbonizada: desde la generación de electricidad para los electrolizadores hasta la captura de CO₂ y el funcionamiento de las propias plantas. De lo contrario, las emisiones asociadas a esas etapas pueden desvirtuar el balance final.
Muchos estudios coinciden en que, bien diseñados, los combustibles sintéticos pueden tener emisiones netas muy reducidas y resultar especialmente interesantes para segmentos donde otras alternativas son inviables, como la aviación de larga distancia, donde el peso de las baterías hace muy difícil el uso de aviones completamente eléctricos.
Diferencias entre e-fuels y biocombustibles
Aunque a menudo se mencionan juntos, e-fuels y biocombustibles no son lo mismo. Los biocombustibles se obtienen principalmente a partir de materias primas de origen biológico: grasas animales, aceites de fritura usados, residuos agrícolas y forestales, etc.
Los combustibles sintéticos, en cambio, se basan en CO₂ capturado y en hidrógeno. Su producción está ligada sobre todo a procesos termoquímicos e instalaciones de electrólisis y síntesis química. Esta diferencia implica que los e-fuels no están tan condicionados por la disponibilidad de biomasa, un factor que limita el potencial de los biocombustibles a escala global.
En la práctica, ambos tipos de combustibles renovables son complementarios. Los biocombustibles ya se encuentran en una fase más madura y están presentes en pequeñas proporciones en los carburantes que se venden actualmente en las estaciones de servicio (en torno a un 10% en muchos casos, cumpliendo la normativa vigente).
Los combustibles sintéticos, por su parte, se encuentran todavía en fase de demostración y escalado. Su implantación industrial dependerá en buena medida de cómo la Unión Europea configure sus políticas de apoyo, la fiscalidad verde y las normas sobre emisiones de CO₂ en el transporte.
Si se consigue abaratar la producción gracias a plantas de gran tamaño, mejoras tecnológicas y bajadas en el coste de la electricidad renovable, los e-fuels podrían producirse en volúmenes muy superiores a los de los biocombustibles, al no depender de la superficie disponible para cultivos o de la cantidad de residuos de biomasa.
Costes, precio por litro y viabilidad económica
En estos momentos, producir combustibles sintéticos es claramente más caro que refinar petróleo. No es solo una cuestión de tecnología: también influye que la mayoría de las plantas son todavía de tamaño relativamente pequeño, casi de laboratorio o demostración, donde resulta difícil aprovechar economías de escala.
Diversos análisis apuntan a que, de cara a 2030, el coste de los e-fuels podría situarse en el entorno de 3 a 4 euros por litro si no se dan cambios significativos. Sin embargo, grandes fabricantes como Porsche han defendido públicamente que, si se alcanzan producciones industriales masivas, podría llegarse en el futuro a precios inferiores a 2 dólares por litro.
El principal componente de coste es la electricidad renovable necesaria para producir hidrógeno verde. Si los precios de la energía eólica y solar siguen bajando y se despliegan grandes instalaciones de electrólisis, el coste del hidrógeno podría caer significativamente, arrastrando con él hacia abajo el precio de los combustibles sintéticos.
Además, hay que tener en cuenta la alta carga fiscal sobre los combustibles. La Unión Europea estudia nuevos esquemas de fiscalidad verde que penalicen los combustibles fósiles y favorezcan aquellos con bajas emisiones de carbono. Un diseño adecuado de estos impuestos podría hacer que los e-fuels compitan en precio final en surtidor con la gasolina y el diésel tradicionales.
Fabricantes y operadores como Petronor, Repsol, Bosch o grandes marcas de automoción coinciden en que el gran salto llegará con la escala industrial. El objetivo que algunos se marcan es que, hacia el final de la década de 2030, la tecnología esté tan madura y extendida que los combustibles sintéticos puedan igualar o incluso mejorar el coste de los carburantes convencionales.
Consumo de agua, energía renovable y dependencia exterior
Un aspecto que suele generar preocupación es el consumo de agua asociado a la producción de hidrógeno mediante electrólisis. Para producir 8.000 litros diarios de combustible sintético, como en la planta demo de Bilbao, se requiere un volumen de agua similar, unos 8.000 litros al día, que deben desmineralizarse antes de entrar al electrolizador.
En la actualidad, muchas instalaciones usan agua de red convencional, como la que llega a una vivienda, aunque a futuro se trabaja ya en el uso de agua de mar o aguas residuales recuperadas, especialmente en regiones con escasez hídrica como Oriente Medio. En cualquier caso, los estudios disponibles indican que, a escala europea, el incremento de consumo de agua por la producción de e-fuels sería un porcentaje relativamente bajo en comparación con el uso agrícola o industrial actual y con las pérdidas por fugas.
Más allá del agua, la clave está en la disponibilidad de energías renovables. Para que los combustibles sintéticos sean realmente bajos en emisiones y competitivos en coste, es imprescindible disponer de grandes cantidades de electricidad eólica, solar u otras renovables a precios muy reducidos.
Desde la perspectiva geopolítica, los e-fuels podrían reconfigurar la dependencia energética de muchos países. Ya no estaríamos atados tanto a la localización del petróleo bajo el suelo, sino a la combinación de agua, CO₂ y recursos renovables, lo que favorece a regiones con abundante sol, viento y espacio para plantas fotovoltaicas o eólicas.
Esto explica proyectos internacionales como la planta de e-fuels inaugurada por Siemens Energy, Porsche y HIF en Punta Arenas (Chile), donde la abundancia de viento permite producir combustibles sintéticos casi neutros en CO₂ para exportarlos posteriormente a Europa u otras regiones.
En el caso de España, la combinación de alto potencial renovable, infraestructura industrial y puertos bien conectados, como el de Bilbao, sitúa al país en una posición interesante para convertirse tanto en productor como en exportador de combustibles sintéticos en el medio y largo plazo.
Con las plantas de Petronor en Bilbao y el ecosistema de CIUDEN en Cubillos del Sil como punta de lanza, España está ensayando ya a escala real cómo podrían encajar los combustibles sintéticos en el rompecabezas de la transición energética, complementando al coche eléctrico, al hidrógeno y a los biocombustibles para lograr una descarbonización del transporte y la industria que sea técnicamente viable, económicamente asumible y socialmente razonable.
