¿Qué pasaría si los componentes básicos de los combustibles y los plásticos no provinieran del petróleo o el gas? sino del dióxido de carbono y hidrógeno verde? Probablemente haya escuchado rumores sobre la llamada “economía del metanol”, en la que el metanol reemplaza a la gasolina y sirve como materia prima para muchos productos cotidianos, afirman investigadores de ETH Zúrich dice que están cada vez más cerca de convertir ese sueño en realidad. Combinando catalizadores de última generación con alta pureza. captura de carbonoEstán allanando el camino. reducción de carbono industrial en energía sostenible Circular: el metanol se bombea mediante un proceso circular con bajas emisiones de gases de efecto invernadero. que puede cambiar el guión de la química tradicional
Una nueva dimensión en el reciclaje de carbono
Dirigido por el Assoc.Prof. Javier Pérez-Ramírez y la Dra. Cecilia Mondelli Se han introducido catalizadores con nanoestructuras entrelazadas. Dióxido de carbono capturado directamente a hidrógeno verdeProduce metanol con una eficiencia asombrosa. En lugar de comenzar con metano o gas de síntesis, este método aprovecha el CO2 extraído de las centrales eléctricas. trabajos de cemento o incluso el clima combinándolo con hidrógeno procedente de la electrólisis. En cooperación con energía totalHan realizado pruebas de estrés de todo, desde gases de escape limpios hasta corrientes cargadas de impurezas. Se basa en una fórmula de óxido de indio lanzada por primera vez alrededor de 2016 y se ha perfeccionado mediante una solicitud de patente conjunta en 2019.
¿Cómo funciona el truco del átomo único?
La verdadera magia reside en su precisión atómica. En cambio, es un gran grupo de metal que puede sinterizarse y ralentizarse. Este catalizador implanta un solo átomo de paladio en óxido de indio Red: cada átomo sirve como un sitio de reacción claramente definido. Esos átomos individuales provocan la activación del hidrógeno y lo transfieren al dióxido de carbono. con un desvío mínimo hacia subproductos no deseados como monóxido de carbono o metano. Bajo calor y presión moderados, similar a una unidad grande de metanol, el material será más del 99% selectivo al metanol. Las pruebas de durabilidad también muestran que es consistentemente fuerte durante docenas de ciclos. Esto indica una vida útil que puede ser comparable a la de los catalizadores tradicionales de cobre y zinc.
Del laboratorio a la fábrica: una perspectiva comercial
Por supuesto, este descubrimiento no vale mucho hasta que salta de la mesa del laboratorio. eso es lo que energía total Interviniendo Desde que presentaron una patente ante ETH Zurich en 2019, han estado preparando un reactor piloto para ver cómo se comportaría el catalizador en condiciones del mundo real. ¿El mayor inconveniente? Gestión térmica ajustada Diseño de soporte catalítico para un flujo de gas suave y pasos de carga y cambio fáciles de encontrar. Los socios comparten la propiedad intelectual tanto en fórmulas como en técnicas de aplicación. Y han comenzado a realizar demostraciones que imitan los flujos de gas industrial. El objetivo es simple: recortar el coste del gas natural. Producción de metanol y reducir las emisiones de gases a lo largo de su vida útil aprovechando al máximo la infraestructura existente.
Impacto en la industria química
El cambio a la ruta del CO2 en metanol podría sacudir muchos sectores. El metanol es una materia prima para plásticos, disolventes y aditivos para combustibles. e incluso intermediarios de amoníaco. Además, en las configuraciones de pilas de combustible se puede utilizar metanol como portador de hidrógeno portátil o modificarlo in situ. No es necesario un complicado almacenamiento criogénico. Al transformar la reforma del metano fósil en un proceso que utiliza electricidad renovable, las empresas se comprometen a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero de alcance 1 y 2 y protegerse contra las fluctuaciones de los precios del petróleo y el gas. También estamos viendo surgir nuevos modelos comerciales: las regiones soleadas o ventosas pueden exportar metanol verde en lugar de GNL y cambiar de dirección. energía sostenible Hotspot se convertirá en un campeón de exportación de productos químicos
Contexto en la transición energética mundial
El momento no podría ser mejor: los gobiernos de todo el mundo están promoviendo la devolución de poderes. captura de carbono y proporcionar incentivos para hidrógeno verde mientras persiguen agresivamente objetivos de reducción de emisiones de carbono. A medida que aumentan la luz solar y el viento, utilizar el exceso de energía renovable para alimentar el electrolizador también tiene sentido financiero. Combinar el hidrógeno con la ruta del CO2 hacia el metanol duplicaría los objetivos climáticos. Al convertir las emisiones de gases de efecto invernadero en productos comercializables y, en última instancia, fijar un precio al carbono. Los estándares de combustible bajos en carbono y los créditos de hidrógeno harán que el nivel sea aún más alto. dando recompensas al primer grupo de usuarios reducción de carbono industrial Tecnología y emprendimientos de proyectos únicos
pensando en el futuro
Escalar catalizadores de un solo átomo desde el laboratorio hasta la operación a gran escala no es una tarea fácil. El equipo ETH Zurich-TotalEnergies logra objetivos clave de rendimiento Pero todavía falta un diseño del reactor. La inspección de seguridad y la preparación del mercado están en la lista. Aún así, este sistema de óxido de indio y paladio encaja perfectamente en el diseño de la planta existente. dar una ventaja Esto se debe a que el precio de los electrolizadores ha bajado y las energías renovables se han abaratado. La economía favorece el dióxido de carbono más el hidrógeno verde como materias primas. Esto apenas ha comenzado. Pero todas las piezas encajaron. energía sostenible El camino hacia el valor Producción de metanol.
Acerca de la energía total
energía total es un actor energético global integrado que opera en más de 130 países, desde combustible y gas natural hasta electricidad con bajas emisiones de carbono. Están aumentando la inversión en proyectos de energía renovable. biocombustibles e hidrógeno, apoyando la transición hacia un futuro energético con menos emisiones de carbono y más resiliente.
Fuente: naturaleza.com
