Estado actual de las técnicas de producción de combustibles a partir de CO2

Abstract

El efecto invernadero, natural en origen, ha sido acelerado de manera antropogénica, provocando un aumento de la temperatura media terrestre. Entre los gases responsables de este efecto, los más importantes son el CO2 y el vapor de agua. Para reducir las emisiones de CO2 y facilitar la transición energética a combustibles renovables, se está trabajando en el desarrollo de alternativas para producir combustibles a partir de CO2 , los denominados «combustibles de carbono reciclado». Dichos combustibles están siendo desarrollados por su importante potencial para la reducción de emisiones de CO2 . Aunque su uso no reduce dichas emisiones de manera directa, pueden sustituir a los combustibles fósiles. Estos combustibles reutilizan carbono que ya iba a ser emitido o que se encontraba en la atmósfera, sin la necesidad de liberar más carbono atrapado en el subsuelo. En este trabajo se describen las técnicas actuales para producir metanol, como pieza fundamental de la «economía del metanol». Además, el metanol es un precursor para obtener dimetil éter (candidato a sustituir los GLP comerciales) y puede ser la base para la producción de gasolina según el proceso Mobil™. También se describe el proceso Fischer-Tropsch para obtener hidrocarburos líquidos (gasolina, queroseno y gasóleo) y, por último, la reducción de CO2 para producir metano, es decir, gas natural sintético. Por último, se elabora un análisis técnico-económico de los factores que influyen en la rentabilidad de las nuevas rutas de producción de metanol y se hace una revisión de las perspectivas de futuro de estos combustibles, así como del marco legal en el cual se ven englobados.

The greenhouse effect, originally natural, has been anthropogenically accelerated, leading to a rise in the average temperature of the Earth. Among the responsible gases for this effect, the most relevant ones are CO2 and water vapor. In order to reduce CO2 emissions and to help the transition towards renewable fuels, research work is being carried out in the development of alternatives to produce fuels out of CO2 , the so-called “recycled carbon fuels”. These fuels are being developed because of their high potential for reducing CO2 emissions. Even though their use does not reduce CO2 emissions directly, they can replace fossil fuels. These fuels re-use carbon out of flue gases or already present in the air, reducing the need to release underground stored carbon. Current technologies to produce methanol are described in this work, as it is a fundamental piece for the upcoming “methanol economy”. Furthermore, methanol is a precursor to produce dimethyl ether (a candidate to replace commercial LPGs) and it can become the base for the production of gasoline through the Mobil™ process. The description of the Fischer-Tropsch process follows, to obtain liquid hydrocarbons (gasoline, kerosene and diesel oil) and the reduction of CO2 to produce methane, that is, synthetic natural gas. This work also includes a techno-economic analysis of the factors influencing the feasability of the new routes to produce methanol and a review of the future perspective for these fuels, as well as the legal framework concerning them.