Gas de síntesis como combustible
El gas de síntesis (o Syngas ) es una mezcla de gases que contiene cantidades variables de hidrógeno (H2 ) , monóxido de carbono (CO) y, a menudo, tambiénalgo de dióxido de carbono (CO2 ) .
Producción
El gas de síntesis se puede producir mediante un proceso químico mediante varios métodos:
- A partir de carbón (mediante gasificación de carbón o carbonización de carbón)
- de hidrógeno y CO
- de metano y vapor
El carbón se puede convertir en gas de síntesis y metano , también conocido como gas de ciudad, mediante la gasificación del carbón. [1] Otro método de conversión es la carbonización del carbón a baja y alta temperatura. [2]
El CO2 se puede descomponer en CO y luego combinarse con hidrógeno (H) para formar gas de síntesis. Este método está siendo examinado por el proyecto Solar Fuels del Instituto Holandés para la Investigación Fundamental de la Energía [3] y por el proyecto Sunshine-to-Petrol de los Laboratorios Nacionales Sandia. El proyecto Solar Fuels prevé producir CO a partir de CO2 , tratando este último gas con radiación de microondas. [4] El método es muy ecológico (ya que utiliza CO2 residual, es decir, de plantas de energía de combustibles fósiles). El proyecto Sunshine-to-Petrol simplemente utiliza una temperatura muy alta para descomponer el CO2 en CO. Esto se hace utilizando radiación solar (utilizando un horno solar. Se ha creado un dispositivo específico para mejorar la eficiencia utilizando este proceso químico y permitir la producción de gas de síntesis (al combinar entonces el CO y el hidrógeno -este último también se produce utilizando una temperatura muy alta y no electrólisis del agua-) de forma automatizada. Este dispositivo se ha llamado el recuperador del reactor receptor de anillo contrarrotatorio (o CR5) [5] [6] [7]
A altas temperaturas (700–1100 °C), el vapor (H 2 O) reacciona con el metano (CH 4 ) para producir gas de síntesis . [8] [9]
Uso
Los procesos de gasificación de carbón se utilizaron durante muchos años para fabricar gas de alumbrado (gas de hulla) para iluminación, cocina y, en cierta medida, calefacción, antes de que la iluminación eléctrica y la infraestructura de gas natural estuvieran ampliamente disponibles. El proceso todavía se puede utilizar hoy en día, pero genera una cantidad significativa de contaminación.
El gas de síntesis también se puede utilizar como combustible para vehículos. Al tener menos de la mitad de la densidad energética del gas natural , necesita mucha presurización (compresión) y aún así es menos potente que otros combustibles gaseosos comparables (es decir , biogás , metano , ...).
El gas de síntesis también es útil para refinar una variedad de productos químicos. Estos productos químicos pueden luego convertirse en otros productos químicos específicos, es decir, útiles para fabricar pintura, plásticos... (ver http://en.wikipedia.org/wiki/Biobased_economy )
Gas de síntesis frente a combustible sintético
El gas de síntesis no debe confundirse con el combustible sintético (véase http://en.wikipedia.org/wiki/Synthetic_fuel ). En general, la reforma de combustibles fósiles produce combustible sintético a partir de combustible fósil (o gas natural) + hidrógeno (véase http://en.wikipedia.org/wiki/Fossil_fuel_reforming ). Sin embargo, el gas de síntesis se produce a partir de hidrógeno y CO (o CO² después de haber tratado el CO² con microondas).
Referencias
- ↑ "Producción de hidrógeno mediante HFCIT: gasificación de carbón" . Departamento de Energía de Estados Unidos. 12 de diciembre de 2008.
- ↑ Lee, Woon-Jae; Lee, Yong-Kuk (2001). "Características de la presión interna del gas generadas durante la carbonización del carbón en un horno de coque". Energía y combustibles 15 (3): 618. doi : 10.1021/ef990178a .
- ↑ DIFERENCIAR
- ↑ Revista NWT 6/2012
- ↑ [ http://web.archive.org/web/20130728074417/http://www.sandia.gov/mission/ste/stories/2008/August/Millerfinal.pdf Referencia 1 del proyecto Sunshine-to-Petrol
- ↑ [ http://web.archive.org/web/20131027203918/http://energy.sandia.gov/wp/wp-content/gallery/uploads/S2P_SAND2009-5796P.pdf Referencia 2 del proyecto Sunshine-to-Petrol
- ↑ [ http://www.sciencedaily.com/releases/2007/12/071208150135.htm Referencia 3 del proyecto Sunshine-to-Petrol
- ↑ ver aquí
- ↑ Producción de gas de síntesis a partir de metano sin utilizar combustibles fósiles