Gas natural sintético: una «batería» prometedora para la energía renovable
La Unión Europea (UE) se ha comprometido a reducir para 2050 las emisiones de gases de efecto invernadero entre un 80 y 95 % en relación con los niveles de 1990. Estudios en la materia apuntan a que la energía eólica y solar serán los dos pilares fundamentales sobre los que se apoyará la transición energética europea. El almacenaje del excedente de electricidad es cada vez más importante para lograr un abastecimiento energético continuo. El proyecto financiado con fondos europeos ElectroGas desarrolló una tecnología innovadora basada en electrólisis para convertir electricidad generada por medios eólicos y solares en gas natural sintético, muy eficiente y respetuoso con el medio ambiente.
Almacenamiento de gas obtenido de fuentes renovables
El empleo de electricidad para generar gases con aplicaciones energéticas como el hidrógeno y el metano no es una idea nueva y de un tiempo a esta parte se está retomando en paralelo al desarrollo de las fuentes de generación de energía renovable. Estos vectores energéticos flexibles o combustibles gaseosos ofrecen la posibilidad de almacenar energía para utilizarla cuando escasee el viento o la luz solar. El primer paso del proceso es generar hidrógeno sintético a partir de agua y energía renovable por electrólisis. Para convertir el hidrógeno renovable en metano (el componente principal del gas natural) u otros hidrocarburos es necesario añadir pasos al proceso de electrólisis. En uno de ellos hay que emplear la reacción inversa de desplazamiento de gas de agua para convertir CO2 en monóxido de carbono. En otro paso, el monóxido de carbono y el CO2 se mezclan con hidrógeno para producir gas de síntesis. Este gas se conduce a un reactor catalítico para obtener hidrocarburos (metano, metanol, ácido fórmico, etc.). Las técnicas convencionales que se utilizan para producir gas de síntesis a partir de biomasa requieren temperaturas elevadas (de 500 a 1 000 °C) y altas presiones (más de 40 bar). ElectroGas demostró un proceso revolucionario que permite producir gas de síntesis a temperaturas (100 °C) y presiones (menos de 4 bar) más bajas.
Una alternativa mejor de almacenamiento de energía
«El CO2 empleado en el proceso se produce directamente en el electrolizador a través de la oxidación de electrodos de biocarbón (biomasa) para garantizar un ciclo del carbono cerrado. Si se extrae de una fuente externa (fósil), como en los procesos industriales modernos, el proceso no se considera neutro en carbono», explica el coordinador del proyecto José Campos Rodrigues. La ausencia de emisiones de CO2 también permite ampliar el uso de energías renovables a zonas remotas. «El almacenamiento del excedente de electricidad en forma de gas natural sintético podría lograr la autonomía energética de cualquier región o comunidad, lo que evitaría tener que importar combustibles. El gas natural sintético y los combustibles sintéticos líquidos son una oportunidad empresarial enorme para los inversores y ofrecen una especialización de alto valor muy prometedora con la que impulsar la economía europea», añade Rodrigues. Otra ventaja del empleo del gas natural sintético sobre otras tecnologías de almacenamiento de energía (u otros combustibles gaseosos) es que se puede transportar y almacenar fácilmente. De hecho, se puede distribuir por la infraestructura de gas natural existente sin necesidad de reprocesarlo. ElectroGas es una alternativa mejor y más fiable que las baterías de emergencia empleadas en los sistemas energéticos sin conexión a la red, dado que las baterías no son capaces de almacenar energía para equilibrar la fluctuación estacional de manera rentable. En comparación con una central hidroeléctrica de acumulación por bombeo, ElectroGas precisa de costes de inversión mucho menores sin menoscabo para el medio ambiente. Los investigadores del proyecto trabajan ya en la ampliación del prototipo de laboratorio para contar con un electrolizador de 5 kW. Las pruebas de campo se llevarán a cabo a finales de 2020. La tecnología de ElectroGas podría ser fundamental para el almacenamiento de energía renovable en un futuro y contribuir a que la UE cumpla con sus objetivos de reducción de las emisiones. El gas natural sintético es una alternativa sostenible a la movilidad y la electrificación de las zonas rurales aisladas. Podría impulsar una penetración elevada (superior al 90 %) de las energías renovables para mediados de siglo.
Palabras clave
ElectroGas, gas natural sintético, almacenamiento de energía, CO2, energía renovable, energía solar, metano, electrolizador
