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Moto Review

Fabricación de combustible a partir de aire fresco: la luz del sol y el aire crean un lugar para quemar gasolina

La idea de extraer gasolina de nada más que aire fresco y luz solar suena a alquimia, pero un proyecto piloto en Suiza ha demostrado que es posible.

En el techo de la universidad de investigación ETH Zurich se encuentra una refinería solar en miniatura, que utiliza un conjunto único de procesos para crear combustibles de hidrocarburos.

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Aunque ya existen proyectos en todo el mundo para crear combustibles sintéticos, tomando hidrógeno del agua y carbono del CO2 del aire, suele requerir una gran cantidad de electricidad. Por el contrario, la minirrefinería de ETH Zurich utiliza la luz solar como parte directa del proceso y no requiere una gran cantidad de electricidad.

Hay tres procesos en la mini-refinería. Primero, tiene que eliminar el CO2 y el agua del aire, antes de que ambos se coloquen en un reactor donde ocurre la verdadera magia.

Un espejo parabólico dirige la luz del sol hacia otro reflector, luego la enfoca en el reactor solar, calentándolo a 1500°C. El reactor está hecho de óxido de cerio y esta explosión de calor lo obliga a liberar oxígeno a la atmósfera.

Luego se agregan el CO2 y el H2O y el reactor les quita el oxígeno dejando una mezcla de hidrógeno y monóxido de carbono. Esto se llama gas de síntesis y se puede utilizar como base para una variedad de combustibles.

Debido a que solo se necesita calor para la etapa inicial, el prototipo tiene dos reactores solares, con un espejo móvil para cambiar el foco de la luz solar de un lado a otro, duplicando su eficiencia. El prototipo produce alrededor de 100 litros de gas de síntesis por día.

La etapa tres toma el gas de síntesis y lo pasa por una unidad de gas a líquido, que lo convierte en metanol. La universidad dice que el uso de un catalizador podría convertir la gasolina o el queroseno en gasolina.

En términos de emisiones, es neutral en carbono, ya que no liberará tanto CO2 como el que se usó para crearlo cuando se quemó. Sin embargo, hay otras emisiones en un motor de combustión, NOx, por ejemplo, que proviene de la reacción del nitrógeno y el oxígeno en el aire durante la combustión.

Cómo funciona el reactor ETH Zurich




Sin embargo, dado que el CO2 ha sido durante mucho tiempo el mayor porcentaje de las emisiones de los vehículos, neutralizarlo puede marcar una gran diferencia.

Si tiene visiones de construir un reactor como este en su propio techo y limitar el suministro de gasolina, piénselo de nuevo. La mini refinería puede producir alrededor de una cucharadita de combustible por día. Puede tomar algún tiempo llenar el tanque.

Se calcula que se necesitarían 45 000 km2 de desierto para crear una planta solar que podría reemplazar por completo los 414 000 millones de litros de queroseno utilizados en la aviación en 2019 (antes de que disminuya la pandemia de viajes aéreos). Eso equivale al 0,5% del Sahara.

El costo del combustible dependería de la industrialización del proceso, pero los científicos detrás del proyecto estiman que los combustibles solares representarán el 10-15% del mercado una vez que sean competitivos con los precios de los combustibles fósiles.


Gasolina sintética: cómo las bicicletas podrían ser neutrales en carbono sin cambiar a la energía de la batería en absoluto

Publicado por primera vez el 3 de julio de 2021 por Ben Purvis

Llenar una moto de gasolina

A medida que los gobiernos proponen fechas firmes para la eliminación gradual de los vehículos de gasolina y diésel, se le puede perdonar que piense que estamos viviendo en los últimos días del motor de combustión interna. Pero la tecnología que ha liderado literalmente la revolución del transporte durante más de un siglo aún no está lista para rendirse y el desarrollo de combustibles sintéticos que son casi tan ecológicos como los combustibles eléctricos podría ser su medio de vida.

La gasolina, el diésel y los combustibles de aviación sintéticos son objeto de importantes proyectos piloto y están ganando interés rápidamente a medida que eliminan las emisiones de CO2 del transporte sin necesidad de que los usuarios finales cambien a la nueva tecnología. La aviación en particular apoya la idea, pero el automovilismo está entrando en acción, y el Campeonato Mundial de Rally utilizará combustible 100% sostenible a partir del próximo año.

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Si bien los biocombustibles ya compensan sus emisiones hasta cierto punto, el combustible sintético adopta un enfoque más directo al eliminar el CO2 del aire y combinarlo con hidrógeno para crear un reemplazo de la gasolina.

Mediante el uso de energía eólica, solar o hidráulica para generar electricidad para la electrólisis, el proceso es sostenible y, aunque los motores que utilizan el combustible todavía emiten carbono, la misma cantidad se reabsorbe en el proceso de fabricación del combustible.

La idea de usar electricidad para crear gasolina sintética y luego quemar ese combustible en motores de combustión puede parecer una tontería, pero los beneficios también son significativos, reutilizando la infraestructura existente y dando nueva vida a los miles de millones de motores de combustión en lugar de reducirlos a chatarra. Con una densidad de potencia similar a la de la gasolina convencional, los combustibles sintéticos también significan que no es necesario cargar con baterías enormes.

Actualmente, varios proyectos de combustibles sintéticos están en marcha. Porsche, parte del Grupo VW y, por lo tanto, hermana de Ducati, ha invertido en el proyecto piloto Haru Oni ​​​​de Siemens Energy, una planta prototipo en Chile que utiliza energía eólica para producir gasolina sintética. Es hacer 130.000 litros el próximo año, 55 millones en 2024 y 550 millones de litros en 2026.




Mientras tanto, BMW ha invertido en la empresa estadounidense Prometheus Fuels, que utiliza un proceso diferente pero recrea la gasolina a partir del aire, el agua y la electricidad.

Si bien muchos gobiernos parecen dispuestos a cambiar de la tecnología de combustión a los vehículos totalmente eléctricos, adoptar múltiples tecnologías para lograr la neutralidad de carbono y aplicarlas donde más importan parece ser un mejor enfoque. Y quizás lo más importante de todo, el combustible sintético debería significar que las bicicletas tienen un futuro de más de 100 años.


Explicación de la tecnología de combustible sintético:

Piloto Haru Oni ​​​​de Siemens Energy

  • metanol a gasolina El metanol es la base de la gasolina sintética, creada en la planta de Haru Oni ​​utilizando la tecnología ‘MTG’ (metanol a gasolina) suministrada por Exxon Mobil.
  • Síntesis de metanol Una vez que la fábrica ha extraído el CO2 del aire y el hidrógeno del agua, los dos pueden combinarse en combustible de metanol sintético.
  • Unidad de entrada de aire directa El CO2 se elimina del aire mediante la tecnología de «captura directa de aire», que incluye filtros químicos y grandes ventiladores para extraer el aire ambiental a través del sistema.
  • Patio de tanques El combustible resultante pretende ser un reemplazo directo del petróleo derivado de fósiles, eliminando la necesidad de nuevos motores e infraestructura. Las estimaciones van desde tan solo 1 £ por litro hasta más de 3 £ por litro para 2030, pero esto puede valer la pena como un salvavidas para los motores existentes y como una alternativa a las aplicaciones alimentadas por batería que no son adecuadas.

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