Los biocombustibles son tan antiguos como el motor diésel: Rudolf Diesel diseñó su motor para el petróleo, pero realizó sus primeras pruebas en 1893 utilizando aceite de cacahuete.

Para reducir las emisiones de carbono, las empresas buscan eliminar el uso de combustibles fósiles como el diésel y volver a usar biocombustibles que están tan disponibles como sus contrapartes contaminantes y están a la par en términos de rendimiento.

El aceite vegetal hidrotratado (HVO) es un biocombustible de bajas emisiones recientemente desarrollado que promete un alto rendimiento sin necesidad de reemplazar o personalizar los grupos electrógenos diésel.

Los centros de datos están considerando HVO como una forma de ecologizar sus operaciones diésel de respaldo. Pero, ¿Están listas las cadenas de suministro de este nuevo biocombustible para mantener el mundo en línea si hay un apagón?

¿Qué es HVO?

HVO es un diésel parafínico sintético, elaborado a partir de aceites vegetales o residuos, reprocesados ​​con hidrógeno añadido. A diferencia de los biocombustibles anteriores, es un combustible de reemplazo directo que se puede usar sin modificar los motores existentes.

Ofrece un contenido de energía, densidad, viscosidad y punto de inflamación similares. Algunos estudios sugieren que los caballos de potencia en los generadores alimentados con HVO pueden reducirse en un 2-3 por ciento. También funciona muy bien desde el arranque en climas fríos. También se puede mezclar con diésel y se puede mantener durante mucho más tiempo sin degradarse. El año pasado , Kohler anunció que todos sus generadores diésel de misión crítica podrían funcionar con HVO sin modificaciones. Asimismo, Rolls Royce ha dicho que sus grupos electrógenos mtu Serie 1600 y Serie 4000 también cuentan con la certificación HVO.

HVO emite CO2, pero la mayor parte fue capturada recientemente por las plantas, por lo que las emisiones "netas" son mucho menores. Crown Oil calcula que 1.000 litros de HVO liberan 195 kg de CO2 neto, en comparación con los 3.600 kg de la misma cantidad de diésel normal. También reduce la emisión de óxido de nitrógeno en alrededor de un cinco por ciento.

"HVO tiene una mayor estabilidad y una menor tendencia a oxidarse en comparación con el biodiésel, lo que puede conducir a la degradación del combustible con el tiempo", explica Nazmi Atalay, gerente general global (Producción - I + D) del proveedor de generadores AKSA Power Generation. “La estabilidad del HVO se debe al proceso de hidrotratamiento, que elimina las impurezas y satura los dobles enlaces del aceite vegetal, lo que da como resultado un combustible más estable y uniforme”.

El precio puede ser un obstáculo para la adopción; el costo de HVO es actualmente alrededor de un 15 por ciento más que el diésel en algunos mercados. Pero la vida útil más larga de HVO, hasta 10 años, puede compensar algunos de los costos asociados con el pulido del combustible e incluso el desecho del combustible si los microbios se afianzan en un tanque de combustible.

“Uno de los grandes problemas con los centros de datos, por supuesto, es que el combustible se queda allí para siempre”, dice Simon Lawford, gerente técnico de ventas del proveedor Crown Oil. “[Con HVO] la gestión del combustible es mucho más simple y fácil. Y existe el beneficio de que puede usarlo para atraer a nuevos clientes concienciados con el medio ambiente”.

Lawford señala que todavía hay confusión con el biodiésel, junto con la "preocupación y el conservadurismo" de los ingenieros del centro de datos en torno al rendimiento del HVO. Sin embargo, una vez que las empresas realizan las pruebas, la mayoría está satisfecha con el rendimiento.

¿Quién está adoptando HVO?

Los operadores del Reino Unido Kao Data, Ark y Datum, Compass en los EE.UU., así como LCL de Bélgica y DEAC de Letonia están buscando adoptar HVO como combustible para sus generadores de respaldo.

La mayoría no ha compartido exactamente cuánto combustible están comprando, pero Kao dijo que reemplazaría 45.000 litros de diésel y adquiriría más de 750.000 litros cuando su campus Harlow de 35MW esté completamente desarrollado.

Amazon Web Services (AWS) también se está cambiando a HVO en Europa, comenzando con sus instalaciones irlandesas y suecas. La unidad francesa de Digital Realty ha adoptado HVO para su nuevo sitio PAR8 en París. La compañía también está implementando HVO en Madrid, y planea expandir su uso en todo el continente en un futuro cercano.

Stack dijo anteriormente que estaba probando HVO en un generador durante la tormenta de hielo de Texas de 2021. Funcionó bien y Stack estaba implementando HVO en su centro de datos TOR01A de 8MW en Toronto, Canadá.

Equinix está probando HVO, pero su informe ambiental, social y de gobernanza (ESG) de 2022 no brinda detalles más allá de los ahorros de CO2. Equinix dice que su HVO generó 30 toneladas métricas de dióxido de carbono equivalente (mtCO2e) netas, mientras que el diésel equivalente habría generado 40 300 mtCO2e. Usando el punto de referencia de 195 kg por 1000 litros de Crown Oil, eso da como resultado alrededor de 150 000 litros de HVO, una cantidad bastante significativa.

Kohler cambió recientemente diésel por HVO en su planta de fabricación de generadores de Brest en Francia, por un total de unos 325.000 litros. Fuera de la industria del centro de datos, los sectores de equipos de transporte, construcción, aviación, marinos y todoterreno son todos usuarios de HVO.

Lawford de Crown Oil dijo a DCD que el sistema ferroviario HS2 usa HVO en el Reino Unido, y el festival de música de Glastonbury también ha estado usando HVO desde 2019. También está aprobado para su uso en aviación si se actualiza a combustible de aviación sostenible (SAF).

¿Hay suficiente HVO para todos?

Si desea HVO, puede obtenerlo, pero quedan dudas sobre si un operador podría garantizar un amplio suministro continuo de reabastecimiento de combustible durante interrupciones prolongadas de la red.

La producción está aumentando junto con el suministro, pero el HVO sigue siendo una gota en el océano en comparación con otros combustibles. Por ejemplo, en 2022 se suministraron en el Reino Unido unos 2260 millones de litros de combustibles renovables, según datos del gobierno. Alrededor del siete por ciento de eso es HVO, y el biodiesel y el bioetanol constituyen la mayor parte del resto.

Sin embargo, la cantidad total de combustible renovable es pequeña en comparación con el uso total de combustible. Alrededor de 30 mil millones de litros de diésel y 18 mil millones de litros de gasolina se consumen en el Reino Unido cada año en total. Esos 2260 millones de litros representan alrededor del siete por ciento del total de maquinaria móvil de carretera y fuera de carretera.

“HVO ha sido todo un palo de hockey”, dice Lawford de Crown Oil. "En 2019, tal vez se importaron 5 millones de litros [al Reino Unido] y ha crecido bastante exponencialmente desde entonces, y continúa creciendo a medida que la gente cambia".

El suministro de materia prima es generalmente bueno. Algunos biocombustibles de primera generación se sintetizan utilizando aceite de productos cultivados específicamente: palma, caña de azúcar, soja, etc. El aceite tratado en HVO, conocido como biocombustible de segunda generación, generalmente se obtiene de tall oil [un subproducto de fabricación de pulpa de madera], aceite de colza, aceite de cocina usado y grasas animales.

Los biodiésel y HVO existentes utilizan en gran medida la misma materia prima, lo que significa que las cadenas de suministro de materias primas más amplias para la producción de HVO son, en general, tan seguras como el mercado de biodiésel en general. B100, un biocombustible común, también suele utilizar colza como materia prima, por ejemplo.

Neste es un importante productor de HVO y lanzó su primera refinería europea en 2007. Anteriormente le dijo a DCD que está buscando activamente empresas que puedan suministrarle materia prima, incluido aceite de cocina usado, grasa animal de desecho y otras materias primas renovables. Neste está construyendo una segunda refinería en Rotterdam. Total, ENI, Cepsa y Shell están produciendo o construyendo refinerías en Europa.

Sin embargo, algunas empresas con las que DCD habló para este artículo han notado problemas en la cadena de suministro para grandes pedidos con poca antelación.

"Hay problemas continuos en la cadena de suministro con algunos proveedores de motores existentes, algunas empresas están en mejores condiciones que otras en el lado del suministro con pedidos al por mayor bien planificados", dice Atalay de AKSA.

Adopción de HVO con un respaldo diésel

Colo gigante Digital Realty tiene cientos de instalaciones en todo el mundo y más de 120 en Europa y África. La compañía está comenzando con HVO en París, Francia y Madrid, España, pero tiene la intención de implementarlo en todo el continente en el futuro.

“Hicimos las pruebas. Presencié las pruebas para asegurarme absolutamente de que el combustible cumpliría con todas las medidas de seguridad y los SLA que teníamos implementados”, dice Lex Coors , director de tecnología e ingeniería del centro de datos de Digital Realty. “Y le recomendé a nuestro vicepresidente de operaciones de EMEA que lo apoyo al 100% y recomiendo HVO 100 [100 % HVO] para todos los países.

La forma en que una empresa adopta HVO depende en gran medida de ellos. Lawford, de Crown Oil, dice que la compañía siempre recomienda un cambio completo del combustible existente a HVO, pero algunos clientes prefieren inyectar HVO en el sistema por etapas.

“Puede mezclar HVO 100 en cualquier porcentaje con el diesel existente”, dice Coors. “No tienes que vaciar tu tanque. Simplemente puede recargarlo. En dos o tres recargas, estaré al 100 por ciento HVO 100".

El hecho de que HVO se pueda mezclar con diésel también significa que, en caso de emergencia, las empresas pueden recurrir al diésel en sus generadores si las líneas de suministro de HVO se agotan.

“Creo que la cadena de suministro está preparada para ello”, dice Lawford. “Pero el punto crucial aquí es que, a diferencia del biodiesel, no estás casado con HVO”.

En Francia, el gerente de producto de Kohler para grandes generadores diésel y energías limpias, Pierre Adrien Bel, dijo que la compañía pudo intercambiar su planta de Brest con bastante facilidad en sociedad con Total.

“Desde el primero de enero estamos al 100 por ciento con HVO100”, explica. “Hicimos una gran limpieza de todas nuestras tuberías y tanques de combustible y luego los llenamos con HVO 100 ”.

¿Puedes obtener HVO en un apuro?

Con suficiente tiempo de entrega y voluntad de pago, una empresa puede adquirir casi cualquier cantidad de HVO. Pero el hecho de que el combustible esté allí como respaldo para los generadores de energía durante posibles apagones significa que las empresas deben asegurarse de tener líneas de suministro estables en poco tiempo.

“Siempre es fácil tener uno o dos sitios con los tanques llenos”, dice Coors de Digital. “El problema está más en los contratos de reabastecimiento de combustible, donde necesita tener su combustible de seguimiento dentro de tantas horas si pierde la red”.

Los centros de datos tradicionalmente dependen de dos proveedores de combustible para la redundancia durante las emergencias. La falta de múltiples proveedores, combinada con un posible déficit en las entregas de combustible a corto plazo, significa que Digital Realty todavía tiene contratos de diesel como respaldo.

“Tal vez dentro de dos o tres años habrá múltiples proveedores de HVO 100 de diferentes fábricas en toda Europa, ese es el momento en el que podemos recomendar a nuestros proveedores de diésel que entren en HVO 100 y detengan los combustibles fósiles”, dice Coors.

Sin embargo, la disponibilidad de HVO puede depender de la ubicación: "Nuestros plazos de entrega para HVO [en el Reino Unido] son ​​los mismos que los del diesel, dos días hábiles o emergencia al día siguiente", dice Lawford de Crown, quien comenzó con Neste pero ahora tiene múltiples proveedores "Crown Oil tiene nueve tanques en todo el país llenos de HVO y solo se incluye en nuestro tiempo de entrega estándar en nuestras operaciones estándar".

Suministro de pollo y huevo de HVO

Europa es actualmente el mayor productor de HVO. Neste tiene instalaciones en Rotterdam en los Países Bajos y Porvoo en Finlandia. ENI tiene instalaciones de producción de HVO en Venecia y Gela e incluso es posible obtener HVO en las paradas de combustible al borde de la carretera en Italia. En Francia, la refinería La Mède de Total puede producir 500.000 toneladas de biocombustibles de tipo HVO al año. En España, Cepsa ha reconvertido recientemente su Parque Energético La Rábida en Huelva para producir HVO. Shell está lista para construir una nueva refinería en Rotterdam.

La producción de HVO de EE.UU. ha crecido alrededor del 500 por ciento en los últimos cinco a seis años, y se duplicará nuevamente en los próximos dos años y se espera que alcance los veintidós mil millones de litros para 2024. En un artículo sobre HVO, Kohler señala a Chevron, Phillips 66, Diamond Green Diesel y Global Clean Energy han hecho anuncios para aumentar la capacidad de HVO, con una planta de Neste en California que recientemente entró en funcionamiento. Sin embargo, algunas partes del país están mucho más lejos de las instalaciones de producción, lo que significa que los costos, el carbono incorporado y los posibles problemas de logística son mayores.

Los beneficios ambientales de adoptar HVO pueden verse anulados si el combustible debe transportarse a una instalación a miles de kilómetros de distancia, generalmente en camiones diésel.

“Para nuestra planta de Brest, Total ha instalado un gran almacenamiento HVO local para que puedan suministrarnos a un precio más bajo, al lado de la instalación”, dice Bel de Kohler. Pero en los EE. UU., la compañía todavía está trabajando para hacer el cambio: “En California, será bastante fácil encontrar HVO, mientras que, con nuestra planta en Wisconsin, es más difícil de encontrar. Y el costo de transportar HVO de California a Wisconsin no tiene sentido”.

El Reino Unido no produce su propio HVO, pero puede importar de Europa y EE.UU. El año pasado, el Reino Unido eliminó algunos derechos antidumping y medidas compensatorias de la UE sobre el HVO importado de EE.UU. El impulso significa que importar HVO de EE.UU. es más factible en el Reino Unido que en Europa continental.

Fuera de Europa y EE.UU., Neste tiene una planta HVO en Singapur, pero Shell descartó recientemente los planes para construir una planta HVO allí.

En China, el proveedor de energía estatal Beijing Sanju Environmental Protection & New Materials inauguró una gran refinería en la provincia de Shandong en 2021, la tercera en total, y planea más, incluso en Malasia.

No hay plantas de producción de HVO en África, América del Sur, Canadá, Medio Oriente o Australasia, aunque se espera que las plantas entren en funcionamiento en América del Sur y Medio Oriente en los próximos años.

Si bien se dedica mucha más infraestructura de almacenamiento a otros biocombustibles y/o diesel de combustibles fósiles, más clientes de HVO podrían ver reasignada más infraestructura de almacenamiento.

Digital Realty dice que al "tomar todo lo que pueda poner en los tanques", la producción inevitablemente aumentará junto con la demanda. “Si nadie está haciendo esto, entonces la producción no aumentará. Pero [una mayor demanda] aumentará la producción y aumentará la confianza de esas fábricas para decir que hay una necesidad, aumentemos la producción”.

Un trampolín hacia las pilas de combustible

Kao dice que uno de sus generadores diesel de salida MTU de 1965kW consumirá alrededor de 450-500 litros por hora a plena carga.

Las pruebas de funcionamiento mensuales de dos horas son estándar, lo que da como resultado entre 900 y 1000 litros de diésel mineral que producen un promedio de 3,6 toneladas de dióxido de carbono (CO2) por mes. Un solo generador diésel puede generar alrededor de 43 toneladas de CO2 por año; el combustible HVO equivalente produciría alrededor de 2,3 toneladas por año (netas).

En comparación con un contrato de compra de energía, energías renovables in situ o celdas de combustible, el CapEx de HVO es bajo y utiliza generadores existentes.

Coors de Digital lo ve simplemente como un trampolín temporal hacia mejores combustibles y luego hacia las celdas de combustible y el hidrógeno: “HVO definitivamente será una muy buena solución durante los primeros cinco a siete años. Para 2030, espero que el hidrógeno verde esté más disponible”.