El proyecto principal "Metano de fuentes renovables en aplicaciones móviles y estacionarias" (MethQuest) se lanzó el 14 de septiembre de 2018 tiene como objetivo el desarrollo ambientalmente compatible, accesible, y enfoques viables para una transición energética exitosa. El proyecto está financiado con 19 millones de euros por el Ministerio Federal de Economía y Energía (BMWi). La responsabilidad de la coordinación del proyecto conjunto ha sido asignada a Rolls-Royce Power Systems y al DVGW Research Center en el Engler-Bunte Institute of Karlsruhe Institute of Technology (KIT). Los investigadores de KIT participan en dos de los seis proyectos conjuntos.

Dentro del proyecto líder de MethQuest, Se desarrollarán y analizarán tecnologías que permitan utilizar combustibles a base de metano procedentes de fuentes renovables en aplicaciones móviles y estacionarias y, posteriormente, lanzarlos al mercado. Si bien el uso de gas está muy extendido, particularmente para fines de calefacción, su potencial para pasajeros, transporte, y el transporte marítimo apenas se ha desarrollado hasta la fecha.

"Para una transición energética exitosa, Es absolutamente esencial que los sectores de la energía y el transporte estén acoplados y se consideren en su conjunto. Al mismo tiempo, Los combustibles a base de metano producidos utilizando energía eléctrica que se genera a partir de fuentes de energía renovables (energía a gas) serán un factor importante. Permitirán reducir significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero, lo que ayudará a lograr nuestros objetivos de protección del clima. Un mayor desarrollo de tecnologías para el uso eficiente de la energía de estos combustibles es una parte integral del proyecto líder de MethQuest, "dijo Norbert Brackmann, coordinador del gobierno federal para la industria marítima cuando se lanzó oficialmente el proyecto.

MethQuest persigue un enfoque de sector superpuesto. "Los seis proyectos conjuntos impulsarán la innovación en una serie de áreas que van desde el desarrollo de soluciones novedosas para producir gas a partir de fuentes de energía renovables hasta nuevos conceptos de motores para automóviles privados, para aplicaciones estacionarias y accionamientos de barcos, al diseño de microrredes tanto para puertos interiores como marítimos, "dice el Dr. Frank Graf, Jefe de la División de Tecnología de Gas del Centro de Investigación DVGW en el Instituto Engler-Bunte de KIT. Junto con Andreas Schell, CEO de Rolls-Royce Power Systems, aceptó la notificación oficial de financiación en nombre de los 27 socios de la industria y la investigación.

El proyecto tiene un valor total de 32 millones de euros. La financiación total del Ministerio Federal de Economía y Energía asciende a 19 millones de euros. Los socios colaborarán en seis proyectos conjuntos que van desde la recuperación de metano hasta nuevos conceptos de motores para barcos, a plantas de cogeneración y coches, al acoplamiento sectorial mediante soluciones de microrredes tanto para el interior como para los puertos marítimos, a la evaluación del análisis de sistemas.

KIT participará en dos proyectos "MethQuest":

Entre los socios del proyecto conjunto MethFuel que se centra en tecnologías de proceso novedosas para el suministro de hidrógeno y dióxido de carbono y para la metanización catalítica se encuentran el Grupo de Tecnología Química del Instituto de Tecnología Química y Química de Polímeros (ITCP) y el Grupo de Química y Tecnología de Combustibles. del Instituto Engler-Bunte (EBI ceb) así como del Instituto Europeo de Investigación Energética (EIfER) asociado a KIT. En su laboratorio conjunto ENERMAT (ENERgy MATerials), ITCP y EIfER estudiarán cómo los componentes de las plantas de generación de energía a gas que funcionan con energía de fuentes de energía renovables hacen frente a las fuertes fluctuaciones del suministro de energía. Se prestará especial atención al uso óptimo de las celdas de electrólisis sólida en las condiciones altamente dinámicas de las aplicaciones de potencia a gas. Además, EBI ceb estudiará la metanización trifásica (3PM) que reacciona rápidamente a las fluctuaciones de energía. Esto permite el acoplamiento directo de la metanización a la producción de hidrógeno sin almacenamiento intermedio y, por eso, reducción significativa de los costos de inversión y operación.

El Grupo de Tecnología de Combustión del Instituto Engler-Bunte (EBI vbt) participa en el proyecto MethCar que cubre el desarrollo de nuevos motores de gas para automóviles. En un motor de automóvil específicamente adaptado, Se espera que las propiedades especiales del metano comprimido producido a partir de fuentes renovables den como resultado una eficiencia muy alta. Es más, Los motores de metano están asociados con emisiones de partículas mucho más pequeñas que los motores diesel y de gasolina. Sin embargo, los tamaños de las partículas producidas son inferiores a 100 nm de diámetro. Para evitar la formación de estas partículas en determinadas condiciones de funcionamiento, Los procesos son modelados y descritos por EBI vbt. Esto ayudará a excluir de manera confiable la formación de partículas en el diseño posterior del proceso de combustión MethCar y la calibración del motor.

Los otros proyectos conjuntos serán MethPower, MethMare, MethGrid, y MethSys. MethPower cubrirá conceptos novedosos de motores para aplicaciones estacionarias. MethMare se centrará en dos conceptos para motores de gas de alta velocidad operables dinámicamente para barcos. MethGrid se concentrará en soluciones para la producción, red, y lados de consumo para el diseño de microrredes para puertos interiores y marítimos. MethSys cubrirá los análisis de sistemas de los costos, impacto en el clima, y viabilidad de las nuevas tecnologías.

Antecedentes:procesos de conversión de energía a gas

En los denominados procesos de conversión de energía en gas que utilizan energía eléctrica procedente de fuentes de energía renovables, El gas ecológico se puede generar y almacenar fácilmente para su uso posterior cuando sea necesario. El metano de los procesos de energía a gas ofrece numerosos beneficios en comparación con otras opciones de energía a X, Los procesos de producción son menos complejos y alcanzan niveles de eficiencia mucho más altos. Esto tiene un impacto positivo en los costos de producción. Es más, El gas natural fósil se puede reemplazar fácil y sucesivamente por metano comprimido o líquido procedente de fuentes de energía renovables. Las redes y aplicaciones de gas existentes pueden seguir utilizándose sin necesidad de modificaciones costosas y que requieren mucho tiempo.

Primeramente, Las tecnologías basadas en gas están bien desarrolladas y se utilizan en millones de aplicaciones. En segundo lugar, existe una infraestructura extensa y de alta capacidad de redes de gas natural e instalaciones de almacenamiento existentes disponibles, con el que se puedan compensar las fluctuaciones en el suministro de energías renovables, grandes cantidades de energía almacenada, y picos de consumo de energía equilibrados. Vehículos propulsados ​​con gases de origen renovable, como complemento de la movilidad eléctrica, puede hacer una contribución importante a la transición energética.