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MEDIO AMBIENTE. Convirtiendo el CO2 residual en combustible líquido

 

Si diferentes industrias comparten recursos, datos y materiales, un enfoque conocido como simbiosis industrial, entonces todo el ecosistema podría volverse más sostenible. Fuente: Frans Berkelaar / Wikimedia, con licencia CC por 2.0

Almacenar la energía generada por el viento o la luz solar convirtiéndola en combustible líquido como el metanol puede ayudar a garantizar que la energía verde no se desperdicie, sin tener que depender de las baterías.

El metanol puede obtenerse a partir de CO 2 capturado de fuentes industriales, combinado con hidrógeno separado del agua utilizando  renovable excedenteY el combustible resultante se puede usar en automóviles o barcos, reduciendo el uso de combustibles fósiles y reduciendo al tiempo las emisiones de gases de efecto invernadero.

Se transforma la energía renovable en un  que se puede utilizar en motores de combustión interna estándar.

El origen de esta apuesta es el proyecto MefCO2 , que mostró cómo la industria puede desempeñar un papel en la conservación de la energía renovable a medida que se produce y ayudar a absorber algunas de las fluctuaciones inherentes a la producción de energía sostenible. El proyecto utilizó tecnología de captura de carbono en una planta de energía de carbón en Alemania para demostrar el proceso, almacenando algunas de las emisiones en forma de metanol líquido.

La reproducción del proceso a escala también podría ayudar a reducir las importaciones de metanol de la UE, que se almacena y transporta fácilmente, pero que actualmente se produce a partir de materias primas fósiles. Además de su uso como combustible, el metanol es una materia prima de uso generalizado en la industria química.

El hidrógeno, producido a partir de energías renovables, ha sido reconocido durante mucho tiempo como un combustible limpio. Pero dar un paso adicional para producir metanol proporciona un producto de mayor densidad energética, sin las demandas técnicas del almacenamiento y transporte a alta presión, o la necesidad de proporcionar nueva infraestructura para su uso por consumidores minoristas.

Un obstáculo para el uso de energía renovable a la hora de separar el hidrógeno del oxígeno en el agua fue la demanda de algunos sistemas de electrólisis de un suministro constante de energía. Pero el uso de innovaciones como la tecnología de membrana de electrolito de polímero (PEM) permite flexibilidad para adaptarse a las fluctuaciones naturales de las condiciones.

MefCO2 también allanó el camino para que las energías renovables sean aprovechadas por otras industrias emisoras de carbono, como la siderurgia, donde i- deal está coordinando el proyecto FReSMe para producir metanol como combustible para transbordadores oceánicos. Los motores de batería a gran escala pueden no ser viables para tales barcos, pero el metanol puede adaptarse fácilmente.

RENOVABLE

Al cumplir con varios estándares, como la reducción de la huella de CO 2 , el metanol puede considerarse un combustible renovable, que puede exigir una prima a las empresas que trabajan para reducir sus . Ese ingreso adicional para el productor puede cubrir el costo de la infraestructura y proporcionar un incentivo económico adicional.

La coordinación entre los actores de la industria para proporcionar materias primas para la energía renovable, así como una gestión cuidadosa de la producción y el almacenamiento, pueden ayudar a suavizar las fluctuaciones en la oferta y la demanda de energía verde, estabilizar la red y hacer que la captura y el uso de carbono sean más económicamente viables. Ese tipo de coordinación es un elemento esencial de la simbiosis industrial, donde diferentes industrias comparten recursos, datos y materiales para hacer que todo el ecosistema sea más sostenible.

Trabajar de esta manera podría ayudar a la industria a desempeñar un papel más importante en la producción y el uso de energía renovable. Dicha coordinación podría garantizar que los productos de desecho o subproductos de un proceso, como el CO 2, se puedan utilizar como materia prima para otro, a semejanza del proyecto MefCO2.

COLABORACIÓN

El Instituto de Tecnologías y Sistemas Industriales Inteligentes para la Fabricación Avanzada de Italia (STIIMA-CNR), coordinó el proyecto SYMBIOPTIMA , que demostró que una empresa podía adaptar un subproducto para satisfacer las necesidades de otro usuario, convirtiéndolo en ingresos adicionales y abaratando costos para el comprador que podía evitar comprar alguna materia prima primaria.

Adoptar ese enfoque une a la industria para desempeñar un papel fundamental en la reducción de desperdicios de todo tipo. SYMBIOPTIMA también se centró en hacer ahorros en el uso de energía a nivel de fábricas individuales, al mismo tiempo que suaviza la demanda colectiva de energía de la red, incluidas las energías renovables, y puede planificar el futuro con mayor precisión.

SYMBIOPTIMA utilizó un estrecho seguimiento de los procesos industriales y la cooperación entre empresas para demostrar que podían lograr ahorros de costes energéticos del orden del 10% al 15%.

Al construir y ajustar un perfil detallado de la demanda de energía en una fábrica, las herramientas de software pudieron gobernar su producción de una manera consciente de la energía y calcular sus compras de energía esperadas. Luego, podrían agregarse con el perfil de otra fábrica, y un sistema de software que preservara su anonimato combinaría sus compras, igualando la demanda máxima de una con una caída de energía de la otra.

Al escalonar los procesos industriales, el software garantiza que las fábricas no tengan que pagar precios máximos al exigir la máxima potencia al mismo tiempo. El resultado es una reducción de los costos para ambas fábricas, así como ayuda al administrador de la red a equilibrar la demanda y planificar qué energía de respaldo podría ser necesaria para asimilar las entradas renovables en el sistema.

Uno de los objetivos de SYMBIOPTIMA era descubrir oportunidades económicas en las cadenas de valor de empresas e incluso industrias que pueden no tener vínculos obvios, y donde los jugadores claramente no son competidores.

El software Symby-Net desarrollado durante el proyecto mostró cómo la escoria y la arena residual de una fundición podían ser utilizadas por una fábrica de cemento y una fábrica de ladrillos. Y la fábrica de ladrillos también podría reutilizar los lodos sobrantes de la fabricación de papel, reduciendo su necesidad de arcilla cruda.

Los incentivos para cooperar van desde los beneficios económicos hasta garantizar la seguridad a largo plazo de los recursos escasos o el cumplimiento de normativas, como las que fomentan la sostenibilidad ambiental o  producción de .

Fuente: Horizon: The EU Research & Innovation Magazine

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