Un proyecto de la UE desarrolló nanocatalizadores innovadores para crear un proceso modular integrado y altamente eficiente para producir combustibles a partir de fuentes de energía renovables.

El cambio climático y una población en crecimiento requieren el uso de fuentes de energía más sostenibles. Si bien este problema representa una demanda social significativa, es sólo uno de los muchos a los que se enfrenta la industria petroquímica. Mayor competencia y dependencia de fuentes externas, costos en aumento, y la presión para reducir el impacto ambiental de los procesos empleados son algunos de los desafíos que esta industria tiene que superar actualmente.

Para satisfacer su entorno, responsabilidades económicas y sociales, la industria necesita desarrollar métodos sostenibles de producción de combustible. Quince socios de ocho países unieron esfuerzos en el proyecto financiado con fondos europeos BIOGO-FOR-PRODUCTION para transformar radicalmente los procesos de producción y realizar estas mejoras esenciales.

Convertir biogás en gasolina

El proyecto se centró en el desarrollo de un enfoque coherente y holístico para transformar la producción de biocombustibles a partir de fuentes sostenibles. Los socios del proyecto utilizaron tecnología novedosa para preparar catalizadores a nanoescala con una dependencia reducida de metales preciosos y materiales de tierras raras, así como métodos industriales innovadores para cada paso de producción.

"En BIOGO-PARA-PRODUCCIÓN, Hemos ideado un proceso para convertir bioaceites renovables y biogás en gas de síntesis, que luego se transforma catalíticamente en biocombustibles y productos de plataforma química. Este proceso sostenible es independiente de los combustibles fósiles, ", dice el coordinador del proyecto Gunther Kolb. Los investigadores utilizaron un biogás enriquecido con hidrógeno que se convirtió fácilmente en gas de síntesis a través de rutas autotérmicas o exotérmicas y endotérmicas combinadas. El exceso de hidrógeno y calor se utilizaron para transformar el aceite de pirólisis en gas de síntesis adicional para finalmente producir una composición adecuado para la síntesis de metanol. A través de catalizadores adecuados, Luego, el metanol se convirtió en un combustible líquido:gasolina sintética.

La producción de combustibles sintéticos a partir de fuentes renovables hará una contribución extremadamente valiosa para satisfacer de manera sostenible las demandas de energía. "A diferencia del proceso convencional de Fischer-Tropsch que se utiliza actualmente para producir combustibles de hidrocarburos sintéticos, La cadena de procesos de BIOGO-FOR-PRODUCTION promete una mayor eficiencia de carbono, eficiencia energética, seguridad de suministro, así como beneficios de costos, "agrega Gunther.

Nanotecnología para biocombustibles

Los socios del proyecto trabajaron para mejorar los catalizadores disponibles para cada uno de los cuatro pasos clave del proceso de producción. Se aplicaron técnicas innovadoras para mejorar el rendimiento general, como la pulverización catódica de haces de racimo. Esta técnica implica la expulsión de pequeños grupos de átomos sobre la superficie de un material portador con una gran superficie. Los catalizadores estables recientemente desarrollados limitaron la formación de hidrocarburos ligeros, especialmente metano.

El equipo también desarrolló un nuevo sistema que cuenta con una tasa de deposición de nano-clústeres mucho más alta, aproximadamente dos o tres órdenes de magnitud más alto que un sistema típico de grado de investigación que se puede encontrar actualmente en los laboratorios universitarios. Esto lo hace mucho más adecuado para su uso en la industria.

BIOGO-FOR-PRODUCTION demostró su cadena de procesos todavía a pequeña escala. La miniplanta opera en un entorno de contenedor adecuado para la producción de productos químicos y puede servir como un futuro anfitrión para plantas modulares de producción de combustible. Los investigadores también han realizado una producción de catalizadores a escala piloto y han demostrado su potencial de fabricación para una rápida industrialización.