El almacenamiento de electricidad renovable en moléculas puede resolver dos problemas a la vez:en primer lugar, el CO nocivo para el medio ambiente ₂ se puede utilizar como materia prima, y en segundo lugar, puede mejorar la capacidad de almacenar electricidad renovable en enlaces químicos durante largos períodos de tiempo. Esto último es necesario porque las baterías tradicionales aún no tienen la capacidad para garantizar la suficiente flexibilidad. estabilidad y seguridad para almacenar energía eólica y solar a gran escala durante períodos de tiempo prolongados. Investigadores de la Universidad de Utrecht publicaron un artículo de Perspective sobre el status quo del "poder del metano" a principios de este mes en Catálisis de la naturaleza .

La primera autora Charlotte Vogt dice:"Además de comprender los conceptos físicos y químicos fundamentales detrás de las reacciones catalíticas, Estoy especialmente interesado en saber si la investigación que estoy haciendo puede afectar a la sociedad y de qué manera. Es por eso que quería comenzar con esto socialmente relevante, pero sigue siendo un proyecto de investigación fundamental ".

Diez veces más barato

Otro proceso que se puede utilizar para almacenar electricidad en moléculas es la conversión de agua en hidrógeno mediante electrólisis. Este proceso es más económico que la metanización, porque implica menos pasos de reacción. Los investigadores ahora han calculado que a pesar de este mayor costo del proceso, todavía puede ser beneficioso producir metano a partir del CO ₂ porque el almacenamiento de metano es diez veces más barato que el de hidrógeno. De esta manera, podemos almacenar electricidad por temporadas de una manera potencialmente más barata que usando solo hidrógeno.

"La parte importante de esta idea es que no enviamos el metano a las casas, donde se vuelve a emitir como CO ₂ , sino reciclar este carbono una y otra vez en un proceso de ciclo cerrado, ", dice Vogt." Este proceso de usar metano como batería química tiene una eficiencia general de aproximadamente el 34%, entonces necesitamos mucho CO ₂ para asegurarnos de que nuestra 'batería' sea lo suficientemente grande ". Otra opción es producir metano a partir de biomasa o residuos municipales de recursos sostenibles. En este caso, el metano podría enviarse a las casas a través de nuestra red de gas natural. Sin embargo, sin un impuesto al carbono, este gas natural sintético (SNG) será más caro que el metano fósil, por lo que es poco probable que este proceso se materialice en un futuro próximo.

Dirección de investigación prometedora

Por lo tanto, los investigadores concluyen que 'Power to Methane' es de hecho una dirección de investigación prometedora para ciertos puntos dulces geográficos en el mundo donde hay muchas emisiones de CO2. ₂ emisiones (cerca de la industria a gran escala, por ejemplo, llamadas fuentes puntuales), junto con la producción de electricidad renovable. Ejemplos de tal CO ₂ las fuentes puntuales son las industrias petroquímica y metalúrgica, ambos presentes en Holanda. Los investigadores finalmente concluyen que el futuro del suministro de energía no dependiente de combustibles fósiles depende principalmente de qué tan rápido podamos hacer que la conversión de agua en hidrógeno sea mucho más barata. y, a la larga, convierte directamente el agua y el CO ₂ en hidrocarburos, que podemos utilizar directamente en la red de transporte de energía, el metano es un ejemplo de ello.

El trabajo implicó una estrecha colaboración entre el profesor Gert Jan Kramer del Instituto Copernicus de Desarrollo Sostenible de la Universidad de Utrecht, y Charlotte Vogt, Matteo Monai, y el profesor Bert Weckhuysen, que son químicos en el grupo de Química Inorgánica y Catálisis de la Universidad de Utrecht.

Bert Weckhuysen:"Tenemos la responsabilidad como investigadores científicos de ser conscientes del impacto socioeconómico de nuestra ciencia, y química catalítica en particular. Colaborando de esta forma, utilizamos nuestro conocimiento combinado para ayudar a determinar en qué direcciones de investigación y tecnología debe poner énfasis la sociedad ".