miércoles, 2 de abril de 2014

Producido con los restos

Obtención más eficaz de gas natural sintético a partir de electricidad sobrante

Los paneles solares y los aerogeneradores pueden producir a veces, durante ratos por lo general cortos, más energía de la que se puede transferir a la red eléctrica en aquel momento. Un concepto ya explotado, aunque todavía a pequeña escala, para aprovechar esa electricidad, es el de utilizarla para producir hidrógeno, mediante la electrolisis del agua.

En combinación con el dióxido de carbono (CO2), el hidrógeno, un recurso renovable, se puede utilizar para producir metano, el cual puede ser almacenado y transferido a redes de suministro de gas natural, ya que éste se compone en su mayor parte de gas metano.

Unos científicos de los Laboratorios Federales Suizos de Ciencia y Tecnología de los Materiales (EMPA, también conocidos colectivamente como Instituto EMPA) han logrado ahora optimizar de manera importante este proceso.

En el proceso de metanación se emplea CO2, generado por ejemplo a partir de la elaboración de biogás, y dicho CO2, combinado con hidrógeno (H2), obtenido mediante electrolisis gracias a ese excedente de electricidad generada mediante energías renovables, produce metano, el cual no sólo puede ser distribuido con facilidad y de forma rentable en las redes de distribución de gas natural, sino que también puede ser almacenado durante periodos largos de tiempo. De este modo, se puede usar energía renovable para elaborar un combustible "cuasi-fósil".

La reacción química de Sabatier (CO2 + 4H2 -----> CH4 + 2H2O), la cual produce metano a partir de hidrógeno y CO2, fue descubierta por el químico francés Paul Sabatier (1854-1941). Ahora, un grupo del Departamento de Hidrógeno y Energía del Instituto EMPA ha obtenido éxito en la optimización del proceso. Se requiere un catalizador para provocar la reacción del CO2 con el hidrógeno utilizando la mínima cantidad posible de energía. Este catalizador puede, por ejemplo, estar hecho de níquel. Las moléculas de gas reaccionan más fácilmente unas con otras sobre la superficie de un catalizador como éste, reduciendo así la energía requerida para que dicha reacción ocurra.

El equipo de Andreas Borgschulte ha combinado ahora un catalizador de níquel a nanoescala con un tipo de zeolitas. Las zeolitas son aluminosilicatos cristalinos con la capacidad de absorber agua y devolverla cuando se calientan.

El principio es simple: La reacción química del hidrógeno con el CO2 produce no solo metano (CH4) sino también agua (H2O). Los investigadores se han valido de la capacidad que tiene la zeolita de absorber moléculas de agua para retirar el agua resultante de la reacción química.

El equilibrio químico luego se mueve hacia el metano. El resultado es una mayor producción de metano puro y un proceso catalítico más eficiente. Tan pronto como la zeolita se satura con agua, puede ser descargada de ella mediante un calentamiento que evapora el agua, y a continuación puede ser utilizada de nuevo.

Por ahora, el proceso ha funcionado solo en el laboratorio. Hay todavía un largo camino por recorrer antes de que esté listo para su uso a gran escala en instalaciones industriales.

El equipo de Borgschulte está actualmente buscando socios para su proyecto de construir una planta piloto de metanación de grandes dimensiones. Paralelamente, Borgschulte y sus colaboradores planean optimizar el proceso aún más.
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