COMO HACER NAFTA DEL AIRE

El proyecto Copernicus para producir nafta no contaminante a partir del aire

 

El Instituto alemán de Tecnología de Karlsruhe ha construido un prototipo que convierte el aire en nafta neutra en carbono, con el apoyo de 18 institutos de investigación y 27 empresas industriales, incluidas Siemens, Volkswagen, Shell y ThyssenKrupp, que aportaron para ello 40 millones de dólares. Forma parte del Proyecto Copernicus, por el que Alemania intenta tener una economía neutra en carbono antes de 2050. Así describe el aparato Jeff Wise, en el suplemento Intelligencer de la revista New York:

«Todo está inmóvil y en silencio, excepto por un suave zumbido. Michael Klumpp, un post-doctorado en el Instituto de Tecnología de Karlsruhe, abre un grifo y un líquido transparente fluye hacia un matraz de vidrio. La sustancia huele levemente a cera tibia. Aunque se asemeja a los aceites derivados de plantas o petróleo, no proviene de ninguna fuente familiar, sino que literalmente ha sido extraído del aire, transubstanciado de gas a líquido con la ayuda de electricidad generada de forma renovable. A escala masiva, podría usarse para volar aviones o impulsar maquinaria pesada, reemplazando el petróleo en algunas situaciones. Incluso tiene un nombre pegadizo: eFuel. La idea de convertir el aire en combustible líquido puede parecer fantástica, pero el principio subyacente es tan común como una lechuga. ‘Es lo  que hacen las plantas con la fotosíntesis’, dice Roland Dittmeyer, líder del proyecto y director del Instituto de Ingeniería de Microprocesos en el Instituto».

El autor aclara que se trata de la primera etapa de un programa piloto, que comienza con un módulo, construido por Climeworks de Suiza, que extrae dióxido de carbono del aire ambiente. El dispositivo lanza aire sobre un filtro que absorbe CO2 y cuando se calienta libera el gas en forma concentrada. Una unidad adyacente, construida por una empresa con sede en Dresde, produce hidrógeno mediante la división de moléculas de agua por electrólisis a alta temperatura. En el tercer módulo, construido por una empresa de tecnología suiza,  fusiona el carbono y el hidrógeno para producir hidrocarburos, las mismas cadenas de carbono que forman la nafta, el kerosene, el carbón y el gas natural. Este último paso es una reacción llamada Síntesis de Fischer-Tropsch, que se conoce desde hace un siglo. La dificultad, dice Klumpp, «es juntar todos los pasos». Los hidrocarburos que se utilizan hoy en día se extraen de la Tierra, y contienen energía creada por la fotosíntesis hace cientos de millones de años. Cuando se queman, liberan dióxido de carbono que acelera el cambio climático. Lo que sale del grifo en Karlsruhe es diferente. Siempre que la energía utilizada para fabricarla provenga de fuentes renovables, esta mezcla de hidrocarburos sintéticos es neutra en carbono cuando se quema. Y si los hidrocarburos se convierten en materiales como el plástico, el producto final es carbono negativo.

El prototipo actual funciona con 10 kilovatios de energía eléctrica y produce siete litros de combustible por día. La segunda fase, actualmente en construcción y programada para completarse el próximo año, será varias veces mayor y utilizará 200 kilovatios para producir 200 litros de combustible por día. En algún momento alrededor de 2025, la fase tres entrará en funcionamiento, con la capacidad de convertir un megavatio de electricidad en 1.600 litros de combustible por día.

Roland Dittmeyer, líder del proyecto y director del Instituto de Ingeniera de Microprocesos de Karlsuhe dice que si hubiera voluntad, la producción podría escalar mucho más rápido. “Hemos propuesto construir una planta de 100 megavatios que en unos cinco años produciría entre 35 y 40.000 toneladas por año”, dice. Es la cantidad de combustible suficiente para tres vuelos diarios de 747 entre Nueva York y Los Ángeles.

El problema es que se calcula que el eFuel sería de cuatro a ocho veces más caro que los combustibles fósiles, aunque las mejoras tecnológicas podrían reducir su costo a 7 dólares por galón, que es apenas algo más de lo que cuesta hoy la nafta en Alemania. Pero aunque siga siendo caro, el eFuel tiene un lugar asegurado en la aviación comercial, que debe reducir a la mitad sus emisiones antes de 2050. El corte del combustible aéreo con biocombustibles es una posibilidad, pero se duda que alguna vez la producción alcance para cubrir los 40 millones de vuelos que se realizan cada año. Las baterías eléctricas más avanzadas contienen cincuenta veces menor energía por unidad de peso que los combustibles fósiles, lo que limita la a carga útil y el alcance de los aviones eléctricos. En diciembre de 2020, una línea aérea de Canadá probó en vuelo lo que denominó «el primer avión comercial de pasajeros del mundo con propulsión eléctrica». Pero el vuelo solo duró cuatro minutos, y las baterías ocuparon tanto espacio que no quedó lugar para los pasajeros.

Se están realizando varios esfuerzos paralelos para llevar eFuel a la aviación. El gobierno canadiense ya ha invertido 19 millones de dólares en una empresa, Carbon Engineering, con sede en Columbia Británica, que está construyendo una planta para producir 320 litros de eFuel por día, y otorgará 1,5 millones de dólares al competidor que desarrolle «el combustible de aviación más limpio, asequible y sostenible».

En los Países Bajos, un consorcio liderado por EDL Anlagenbau está llevando a cabo un estudio sobre la construcción de una planta en el aeropuerto de Rotterdam que podría producir 1.000 litros de combustible para aviones al día, utilizando electricidad de paneles solares en el lugar. Y el fabricante de motores a reacción del Reino Unido Rolls-Royce lidera un consorcio que tiene como objetivo producir combustible sintético utilizando electricidad de reactores nucleares.

Algunos expertos, sin embargo, son menos optimistas. En 2018, el Consejo Internacional de Transporte Limpio publicó un análisis que concluyó que para que eFuel tenga éxito comercialmente, requeriría subsidios de $ 10 a $ 13 por galón.

Pero si realmente vamos a combatir el cambio climático, tenemos que dejar de tomar hidrocarburos del suelo y quemarlos. “Hay sectores en los que se necesita la alta densidad energética de los hidrocarburos”, señala Klumpp. «Y si quieres hacer esto de forma neutra en CO2, de alguna manera tienes que sintetizarlos usando energía renovable».

 

 

 

 

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