¿Cómo podemos quemar gas natural sin liberar CO 2 ¿en el aire? Esta hazaña se logra utilizando un método de combustión especial que TU Wien ha estado investigando durante años: la combustión de bucle químico CLC. En este proceso, CO 2 puede aislarse durante la combustión sin tener que usar energía adicional, lo que significa que luego puede almacenarse. Esto evita que se libere a la atmósfera.
El método ya se había aplicado con éxito en una instalación de prueba con una potencia de combustible de 100 kW. Un proyecto de investigación internacional ahora ha logrado aumentar significativamente la escala de la tecnología, creando así todas las condiciones necesarias para permitir una instalación de demostración completamente funcionalconstruido en el rango de 10 MW.
Aislamiento de CO 2 de otros gases de combustión
Es mucho más limpio quemar gas natural que quemar petróleo crudo o carbón. Sin embargo, el gas natural tiene la gran desventaja de que genera CO 2 durante la combustión, que tiene un efecto perjudicial sobre el clima. El CO 2 generalmente es parte de la mezcla de gases de combustión, junto con nitrógeno, vapor de agua y otras sustancias. En esta forma mixta, el CO 2 no se puede almacenar ni reciclar de manera factible
"En las instalaciones con las que estamos trabajando, sin embargo, el proceso de combustión es fundamentalmente diferente", explica Stefan Penthor del Instituto de Ingeniería Química de TU Wien. "Con nuestro método de combustión, el gas natural no entra en contacto con elaire en absoluto, porque dividimos el proceso en dos cámaras separadas ".
Un granulado hecho de óxido metálico circula entre las dos cámaras y es responsable del transporte de oxígeno del aire al combustible: "Bombeamos aire a través de una cámara, donde las partículas toman oxígeno. Luego pasan a la segunda cámara, que tieneel gas natural fluye a través de él. Aquí es donde se libera el oxígeno, y luego donde tiene lugar la combustión sin llama, produciendo CO 2 y vapor de agua ", explica Penthor.
La separación en dos cámaras significa que también hay que lidiar con dos corrientes de gases de combustión separadas: el aire con una concentración reducida de oxígeno se descarga de una cámara, vapor de agua y CO 2 del otro. El vapor de agua se puede separar con bastante facilidad, dejando CO casi puro 2 , que puede almacenarse o usarse en otras aplicaciones técnicas. "El almacenamiento subterráneo a gran escala de CO 2 en antiguos reservorios de gas natural podría ser muy significativo en el futuro ", cree Stefan Penthor. El Panel Intergubernamental de Cambio Climático de las Naciones Unidas IPCC también ve CO subterráneo 2 almacenamiento como componente esencial de cualquier política climática futura. Sin embargo, CO 2 solo se puede almacenar si se ha separado lo más puro posible, tal como está con el nuevo método de combustión CLC.
Al separar las dos corrientes de gases de combustión, ya no es necesario limpiar el CO 2 del gas de combustión, ahorrando así una gran cantidad de energía. A pesar de todo esto, la electricidad se genera de la manera habitual y la cantidad de energía liberada es exactamente la misma que la producida al quemar gas natural de la manera convencional.
Ampliado con éxito
Han pasado varios años desde que TU Wien pudo demostrar por primera vez en una instalación de prueba que el método de combustión CLC funciona. Ahora el gran desafío era rediseñar el proceso para poder transferirlo a instalaciones a gran escala que también serían económicamente viables"No solo se tuvo que revisar todo el diseño de la instalación, también se tuvieron que desarrollar nuevos métodos de producción para las partículas de óxido de metal". Se necesitan muchas toneladas de estas partículas para una instalación grande, por lo que la viabilidad económica del concepto depende significativamente deser capaz de producirlos fácilmente y con un grado suficientemente alto de calidad ", dice Stefan Penthor.
El proyecto de investigación SUCCESS ha estado trabajando en temas como este durante tres años y medio ahora. TU Wien ha coordinado el proyecto, involucrando a 16 establecimientos asociados de toda Europa, y entre ellos, el grupo ha logrado resolver todos los problemaspreguntas técnicas importantes. El diseño revisado de la instalación se basó en dos patentes de tecnología de lecho fluidizado en poder de TU Wien. "Hemos alcanzado nuestro objetivo: hemos desarrollado la tecnología a tal grado que funciona en una instalación de demostración en el rango de 10 MWpuede comenzar cualquier día ahora ", dice Stefan Penthor. Sin embargo, el siguiente paso no es uno para los institutos de investigación; lo que se necesita ahora son inversores privados o públicos. El éxito de la tecnología también dependerá de la voluntad política y de las condiciones imperantes dentro del país.industria energética del futuro. Además, este próximo paso también es importante porque es la única forma de obtener la experiencia necesaria para poder utilizar la tecnología a escala industrial a largo plazo.
Mientras tanto, el equipo de investigación de TU Wien ya ha puesto su mira en su próximo objetivo científico: "Queremos desarrollar aún más el método para que pueda quemar no solo gas natural, sino también biomasa", dice Penthor. "Si la biomasafueron quemados y el CO 2 separado, no solo eso sería un CO 2 proceso neutral, incluso reduciría la cantidad total de CO 2 en el aire. Para que pueda producir energía y hacer algo bueno para el clima global al mismo tiempo "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Tecnológica de Viena, TU Viena . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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