{"id":129588,"date":"2009-12-02T07:27:00","date_gmt":"2009-12-02T07:27:00","guid":{"rendered":"http:\/\/weblogs.madrimasd.org\/\/energiasalternativas\/archive\/2009\/12\/02\/129588.aspx"},"modified":"2009-12-02T07:27:00","modified_gmt":"2009-12-02T07:27:00","slug":"proceso-para-reciclar-co2-en-combustibles","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/2009\/12\/02\/129588","title":{"rendered":"Proceso para reciclar CO2 en combustibles"},"content":{"rendered":"

Investigadores del Laboratorio Nacional Sandia (EEUU) han desarrollado un prototipo que utiliza energ\u00eda solar para convertir CO2<\/SUB> y H2<\/SUB>O en mol\u00e9culas base (CO + H2, <\/SUB>gas <\/SUB>de s\u00edntesis) para la fabricaci\u00f3n de combustibles l\u00edquidos (gasolinas, diesel, queroseno,\u2026). El proceso ser\u00eda el inverso al proceso de combusti\u00f3n y podr\u00eda convertirse en una alternativa pr\u00e1ctica al secuestro de CO2<\/SUB>. <\/o:p><\/SPAN><\/P>

<\/o:p><\/SPAN><\/P>

[R.M. Navarro, Instituto de Cat\u00e1lisis y Petroleoqu\u00edmica, CSIC]<\/o:p><\/SPAN><\/P>

La mayor parte de los desarrollos de utilizaci\u00f3n de la energ\u00eda solar se basan en la transformaci\u00f3n del calor en energ\u00eda el\u00e9ctrica mediante procesos t\u00e9rmicos y acoplamiento a una turbina para producir electricidad. Una alternativa a la producci\u00f3n de electricidad es el aprovechamiento del potencial energ\u00e9tico de la radiaci\u00f3n solar mediante su conversi\u00f3n y almacenamiento en energ\u00eda qu\u00edmica estructurada, p. ej. hidrocarburos. Entre los m\u00e9todos para producir combustibles a partir de energ\u00eda solar, los procesos termoqu\u00edmicos presentan muchas posibilidades de desarrollo. La opci\u00f3n termoqu\u00edmica se basa en el uso de radiaci\u00f3n solar concentrada como fuente primaria de calor para realizar las reacciones endot\u00e9rmicas de producci\u00f3n de combustibles utilizando para ello ciclos redox de \u00f3xidos met\u00e1licos. Estos ciclos incluyen dos procesos acoplados, basados en la reducci\u00f3n y oxidaci\u00f3n sucesiva de \u00f3xidos met\u00e1licos que act\u00faan de forma efectiva en la transformaci\u00f3n a baja temperatura de CO2<\/SUB> y H2<\/SUB>O en CO e H2 <\/SUB>respectivamente. Conforme a este concepto, en la primera etapa del proceso, el \u00f3xido redox se reduce t\u00e9rmicamente con la energ\u00eda solar concentrada liberando ox\u00edgeno (Ec 1). En la etapa siguiente el sistema reducido se oxida y regenera captando el ox\u00edgeno del CO2<\/SUB> o del H2<\/SUB>O y liberando simult\u00e1neamente CO o H2<\/SUB> gaseoso (Ecs. 2 y 3). El balance del proceso corresponde a la formaci\u00f3n de CO e H2<\/SUB> a partir de CO2<\/SUB> y H2<\/SUB>O (Ec. 4). <\/o:p><\/SPAN><\/P>

1\u00aa etapa reducci\u00f3n t\u00e9rmica:     <\/SPAN><\/o:p><\/SPAN><\/P>

MOx <\/SUB>+ calor   <\/SPAN><\/SPAN>\u00e0<\/SPAN><\/SPAN>  <\/SPAN>MO1-x  <\/SPAN><\/SUB>+ x\/2 O2                                 <\/SPAN> <\/SPAN><\/SUB>(1)<\/SPAN><\/P>

<\/SPAN> <\/SPAN><\/SPAN>2\u00aa etapa oxidaci\u00f3n con H2<\/SUB>O y CO2<\/SUB> y obtenci\u00f3n de CO e H2<\/SUB> :   <\/SPAN><\/o:p><\/SPAN><\/P>

 <\/SPAN><\/SPAN>MO1-x <\/SUB>+ x CO2<\/SUB>  <\/SPAN><\/SPAN>\u00e0<\/SPAN><\/SPAN>  <\/SPAN>MOx<\/SUB>  <\/SPAN>+ x CO                                 <\/SPAN><\/SUB>(2)<\/o:p><\/SPAN><\/P>

 MO1-x <\/SUB>+ x H2<\/SUB>O  <\/SPAN><\/SPAN>\u00e0<\/SPAN><\/SPAN>  <\/SPAN>MOx<\/SUB>  <\/SPAN>+ x H2                                   <\/SPAN><\/SUB>(3)<\/o:p><\/SPAN><\/P>

 <\/SPAN>Reacci\u00f3n global:<\/o:p><\/SPAN><\/P>

 CO2<\/SUB> +  <\/SPAN>H2<\/SUB>O + calor <\/SPAN>\u00e0<\/SPAN><\/SPAN> MOx<\/SUB> + CO+ H2<\/SUB> + O2<\/SUB>   <\/SPAN>   <\/SPAN>(4)<\/o:p><\/SPAN><\/P>

 <\/o:p><\/SPAN><\/P>

A partir del CO e H2<\/SUB> generados se pueden producir hidrocarburos l\u00edquidos (gasolina, diesel, queroseno,\u2026) mediante un proceso posterior de s\u00edntesis Fischer-Tropsch (Ec 5)<\/SPAN><\/P>

 <\/P>

n CO + (2n-1) H2<\/SUB> <\/SPAN>\u00e0<\/SPAN><\/SPAN> Cn<\/SUB>H2n+2<\/SUB> (gasolinas, diesel, queroseno,\u2026) + n H2<\/SUB>O   <\/SPAN>(5)<\/SPAN><\/P>

<\/o:p><\/SPAN> <\/P><\/SPAN>

Basado en este concepto, investigadores del Laboratorio Nacional Sandia (EEUU) han llevado a cabo en los \u00faltimos a\u00f1os el proyecto \u201cSunshine to Petrol\u201d. En el seno de este proyecto se ha desarrollado el prototipo denominado CR5 (Counter-Rotating-Ring Receiver Reactor Recuperator, Figura 1), para llevar a cabo el proceso termoqu\u00edmico de producci\u00f3n de CO e H2<\/SUB> a partir de CO2<\/SUB> y H2<\/SUB>O utilizando como \u00f3xido met\u00e1lico redox un material basado en hierro. <\/SPAN><\/P>

<\/o:p><\/SPAN> <\/P>

<\/P>

Figura 1. Fotograf\u00eda del prototipo CR5 para llevar a cabo el proceso termoqu\u00edmico para la producci\u00f3n de CO e H2<\/SUB><\/SPAN><\/I><\/B>.<\/SPAN><\/B><\/P>

<\/SPAN><\/B> <\/P>

El prototipo CR5 esta dise\u00f1ado con una c\u00e1mara a cada lado (Figura 1). Una de las c\u00e1maras se encuentra a elevada temperatura mientras que la otra se encuentra a menor temperatura. En el interior del prototipo hay 14 anillos conteniendo el \u00f3xido redox que giran a 1 rpm. La c\u00e1mara de alta temperatura se calienta con energ\u00eda solar concentrada (Figura 2) hasta aproximadamente 1500\u00baC<\/st1:metricconverter> causando la p\u00e9rdida de ox\u00edgeno del \u00f3xido met\u00e1lico redox. Una vez que el \u00f3xido met\u00e1lico se ha reducido se traslada, como consecuencia del giro del anillo, hacia la c\u00e1mara opuesta de baja temperatura (que se encuentra alrededor de 1000\u00baC<\/st1:metricconverter>) donde se pone en contacto con CO2<\/SUB> o H2<\/SUB>O y se reoxida con liberaci\u00f3n simult\u00e1nea de CO o H2<\/SUB> gaseoso. El \u00f3xido met\u00e1lico oxidado gira de nuevo hacia la c\u00e1mara de alta temperatura comenzando un nuevo ciclo que permite la operaci\u00f3n en continuo mediante su repetici\u00f3n c\u00edclica.<\/o:p><\/SPAN><\/P>

 <\/P>

<\/P>

Figura 2. Fotograf\u00eda del concentrador de energ\u00eda solar para calentar el prototipo CR5<\/SPAN><\/I><\/B>.<\/o:p><\/SPAN><\/B><\/P>

 <\/o:p><\/P>

El prototipo CR5 ha sido capaz de demostrar el concepto de generaci\u00f3n de combustibles a partir de energ\u00eda solar concentrada pero necesita de mejoras en lo referente al coste y nivel de eficiencia alcanzado. El objetivo a corto plazo es alcanzar unas unidades de porcentaje en la eficiencia global del proceso. Los cient\u00edficos responsables de su desarrollo estiman en 15 o 20 a\u00f1os el tiempo necesario para que esta tecnolog\u00eda pueda alcanzar un nivel comercial con una eficiencia m\u00e1xima en el intervalo del 10%. Para que ello se cumpla ser\u00e1 necesario desarrollar nuevos \u00f3xidos redox que permitan perder ox\u00edgeno a menor temperatura permitiendo que una mayor cantidad de energ\u00eda solar se pueda convertir en H2<\/SUB> y CO. <\/SPAN><\/P><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Investigadores del Laboratorio Nacional Sandia (EEUU) han desarrollado un prototipo que utiliza energ\u00eda solar para convertir CO2 y H2O en mol\u00e9culas base (CO + H2, gas de s\u00edntesis) para la fabricaci\u00f3n de combustibles l\u00edquidos (gasolinas, diesel, queroseno,\u2026). El proceso ser\u00eda el inverso al proceso de combusti\u00f3n y podr\u00eda convertirse en una alternativa pr\u00e1ctica al secuestro de CO2. [R.M. Navarro, Instituto de Cat\u00e1lisis y Petroleoqu\u00edmica, CSIC]<\/p>\n","protected":false},"author":29,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[545,550,543,547,549],"tags":[],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/129588"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/users\/29"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=129588"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/129588\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=129588"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=129588"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=129588"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}