Viajar en avión sin emitir CO₂ adicional —esto sería posible con combustibles sintéticos producidos a partir de agua y aire ambiente con la ayuda de energías renovables. Sin embargo, se necesitarían grandes cantidades. Un nuevo proceso de producción desarrollado en el marco del proyecto de investigación KEROGREEN utiliza una innovadora tecnología de plasma para que esto sea posible. Los socios de investigación han construido una primera instalación de producción en el Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT).

CO₂ -El tráfico aéreo neutral es un gran desafío. "Las baterías, el hidrógeno y las soluciones híbridas difícilmente son adecuadas, ya que sus densidades de energía son demasiado pequeñas", dice el profesor Peter Pfeifer del Instituto de Ingeniería de Micro Procesos de KIT. Es uno de los portavoces del proyecto de investigación KEROGREEN. “Los biocombustibles necesitan áreas de cultivo y, por tanto, compiten con la producción de alimentos y la preservación del medio natural”.

Para habilitar CO₂ -Aun así, la aviación neutral, Pfeifer y los socios de KEROGREEN exploraron otra opción:el queroseno del aire y el agua. "Cuando se utilizan energías renovables y CO₂ directamente de la atmósfera, tenemos un circuito cerrado de carbono. Incluso podemos continuar usando la infraestructura existente para almacenamiento, transporte, combustible para aviones y tecnología de motores". Además, debido a que el queroseno verde sintético no produciría emisiones de azufre, hollín y óxido de nitrógeno (NO_x ) se reducirían las emisiones.

Para producir cantidades suficientes de queroseno, los socios de KEROGREEN han desarrollado un proceso escalable que se basa en una tecnología de plasma innovadora y cabe en un contenedor de envío. El KEROGREEN tuvo una duración de cuatro años y medio. El trabajo fue coordinado por el Instituto Holandés para la Investigación de Energía Fundamental (DIFFER) en Eindhoven. Se construyó un centro de investigación en KIT. La tecnología ahora se encuentra en su última fase de integración del sistema. Los componentes ya se han conectado entre sí, aunque han alcanzado diferentes niveles de madurez. "El nuevo proceso de producción es muy amigable con los recursos, ya que no se necesitan recursos raros", dice Pfeifer.

Tecnología de plasma innovadora para CO₂ disociación

El proceso consta de tres pasos principales:Primero, CO₂ del aire ambiente se introduce en un reactor en el que se disocia en monóxido de carbono (CO) y oxígeno mediante un plasma generado con radiación de microondas. Luego, se elimina el oxígeno.

En el segundo reactor, el CO se convierte en hidrógeno mediante la reacción de cambio de agua y gas. Este hidrógeno y el CO restante (cuando se combinan denominados gas de síntesis) se convierten en hidrocarburos mediante la síntesis de Fischer-Tropsch en un tercer reactor. Los hidrocarburos de alto peso molecular que no pueden utilizarse para la producción de queroseno se disocian internamente. Al final, se obtiene el constituyente básico de los combustibles de aviación. Esta materia prima luego puede refinarse a queroseno o usarse para almacenar energía.

Ideal para uso descentralizado con energías renovables

Según los hallazgos obtenidos por los investigadores, las instalaciones de hasta el rango de megavatios serían posibles con la nueva tecnología de plasma. Pero también se puede utilizar en instalaciones de producción pequeñas y descentralizadas del tamaño de un contenedor.

"Las futuras instalaciones serán modulares y escalables. Se pueden integrar en un parque eólico marino o en un parque solar en el desierto", dice Pfeifer. "Si no hay viento ni sol, el reactor de plasma se apagará temporalmente y volverá a encenderse cuando haya energía disponible". Los resultados del proyecto ahora serán analizados a fondo. Algunos ya son utilizados por socios de la industria para implementar ciertos pasos del proceso. + Explora más

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