Cómo las regiones más secas del planeta podrían convertirse en las grandes productoras de combustible renovable

Las olas de calor, la sequía y la caída del nivel de ríos y acuíferos en Europa expusieron una de las tensiones más incómodas de la transición energética: producir combustibles renovables en un planeta donde el agua también empieza a escasear. Un estudio del Centro de Investigación de Jülich abordó esa cuestión con un modelado técnico-económico que evaluó si el metanol verde puede producirse en regiones con escasez hídrica mediante sistemas de captura directa del aire capaces de extraer a la vez dióxido de carbono y humedad, informó el portal especializado en ciencia y tecnología TechXplore.

El trabajo, publicado en la revista científica Nature Communications, analizó más de 20.000 regiones de 78 países que, según el modelo, enfrentarán al menos un estrés hídrico medio en 2050. En cerca del 97% de esas zonas, la atmósfera contendría suficiente agua a lo largo del año para cubrir toda la demanda del proceso productivo.

Henrik Wenzel, autor principal e investigador de análisis de sistemas en Jülich, explicó que muchas regiones con abundante sol y viento ofrecen condiciones favorables para producir combustibles verdes, pero suelen padecer falta de agua. El estudio forma parte del proyecto DryHy, que examina la producción de metanol renovable en áreas con escasez hídrica desde una perspectiva integral.

Extracción de CO₂ y agua del aire

El concepto se apoya en la captura directa de aire, conocida como DAC por sus siglas en inglés. En ese sistema, un material filtrante retiene dióxido de carbono y también absorbe humedad ambiental.

Lo que habitualmente se considera un efecto no deseado de esa captura se convierte aquí en una ventaja: el agua retenida entra en la producción de metanol junto con el CO₂. Los investigadores modelaron toda la cadena del proceso, desde la generación de electricidad renovable y la electrólisis hasta el almacenamiento de energía, el aprovechamiento del calor y la refrigeración sin consumo adicional de agua.

El estudio sostiene que, incluso en emplazamientos muy secos, la producción podría ser viable en principio. Para eso, la planta debería operar sobre todo en las horas más húmedas y almacenar agua de forma temporal.

Jann Weinand, jefe del departamento de escenarios integrados de Jülich, indicó que la falta de agua no tiene por qué excluir al metanol verde. También precisó que, para reducir costos, suele ser más importante disponer de un suministro abundante y lo más constante posible de electricidad renovable que contar con una humedad alta.

Viento y el sol, claves para reducir costos

Según el modelo, los lugares con buena combinación de energía eólica y solar resultan particularmente ventajosos. En las ubicaciones más favorables, los costos de producción proyectados para 2050 se sitúan en varios cientos de euros por tonelada, mientras que en las menos aptas pueden multiplicarse varias veces.

Ese cálculo se compara con un precio contractual europeo actual de algo menos de 1.000 euros por tonelada. La publicación aclara que se trata apenas de una foto del presente, porque los precios de mercado fluctúan con fuerza y el estudio estima costos futuros de producción, no valores comerciales inmediatos.

El trabajo añade que una baja en los costos tecnológicos y un aumento del precio del CO₂ podrían estrechar esa distancia con el tiempo. En las regiones con recursos eólicos y solares especialmente abundantes, el metanol verde podría acercarse así a los precios vigentes hoy.

Impacto climático local antes de expandirse

El proyecto DryHy también investiga qué efectos podría tener sobre el clima local la extracción masiva de vapor de agua de la atmósfera. El modelo actual examina de qué manera la temperatura y la humedad afectan a la planta, pero los investigadores buscan incorporar más adelante posibles efectos de retorno sobre la humedad ambiental, las nubes o las precipitaciones.

Thomas Schöb, jefe del equipo de transformación del sistema energético, advirtió que evitar el uso de agua dulce local no implica automáticamente que retirar agua del aire carezca de consecuencias en cualquier escala. Por eso, antes de construir plantas muy grandes, planteó que esa cuestión debería estudiarse para cada emplazamiento concreto.

El estudio remarca, además, que se trata de un análisis de modelización tecnoeconómica y no de una evaluación de fábricas en funcionamiento. Tampoco incorpora por completo diferencias regionales en financiación, costos laborales e infraestructura, ni posibles faltantes de materiales.

Wenzel subrayó que los resultados no ofrecen un diseño listo para aplicar en cualquier lugar. Lo que sí muestran, indicó, son las condiciones en las que el concepto resulta más prometedor y las preguntas técnicas y ambientales que todavía deben resolverse.