Que alguien tenga que pagar una multa por exceso de velocidad mientras conduce un vehículo eléctrico puede parecer una posibilidad remota. Sin embargo, no lo es, al menos en Islandia.
Un diectivo de Northern Lights Energy, una empresa especializada en la promoción de automóviles eléctricos, fue multado por conducir a 124 kilómetros por hora en una zona de Islandia donde el máximo permitido es 90. Lo hizo en un vehículo Tesla Roadster.
El desarrollo de este tipo de automóviles ha recorrido un largo camino, pero la electricidad nunca podrá alimentar los vehículos pesados, buques intercontinentales y aviones, que actualmente representan la mitad del uso de combustible en los países nórdicos.
En 2050, estos representarán 80 por ciento el uso de combustible. Se necesitan combustibles ricos en energía. Allí es donde entrará CO2 Electrofuels.
"CO2 Electrofuels es el nombre de un proyecto nórdico conjunto de dos años lanzado en noviembre pasado, que aspira a usar nuevas técnicas de electrólisis a altas temperaturas para producir combustibles a partir de dióxido de carbono y agua", explicó Claus Friis Pedersen, ingeniero investigador en la firma Haldor Topsoe.
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"Esto puede hallar aplicaciones donde hay disponibles dióxido de carbono y electricidad de bajo costo, por ejemplo en Islandia, o combinando la producción de biocombustibles con energía eólica y solar", agregó el también coordinador del proyecto CO2 Electrofuels.
La técnica también es reversible. Cuando hay disponibilidad de energía eólica excedentaria, se puede producir metano que pueda almacenar la energía. Cuando hay escasez, el sistema puede producir electricidad a partir del metano.
En el proceso de electrólisis, una corriente eléctrica es transmitida a través del agua, que luego se descompone en hidrógeno y oxígeno, y es esencial para CO2 Electrofuels.
La electrólisis convencional del agua, que tiene lugar a temperatura ambiente, hace un uso intensivo de la energía, necesitando casi tanta como la que requiere la producción de aluminio.
Pero una nueva técnica que usa delgadas células electrolizantes de óxido sólido (SOEC, por sus siglas en inglés) permite que la electrólisis del dióxido de carbono y el vapor se desarrollen a temperaturas de entre 750 y 850 grados, de modo más eficiente que a temperaturas más bajas.
Las SOEC transforman el dióxido de carbono y el agua en syngas (una mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno) y oxígeno, que se obtienen como corrientes separadas.
Luego, otro proceso transforma el syngas en metanol o en otros varios combustibles, dependiendo de las concentraciones utilizadas. Durante la operación se produce calor, que puede recuperarse y volver a usarse.
La electricidad requerida para la reacción de la electrólisis se reduce con el aumento de temperatura. En condiciones operativas económicamente optimizadas, puede crearse a partir de una cantidad dada de electricidad con SOEC de alta temperatura más combustible que con células de electrólisis convencionales, de baja temperatura.
En Islandia, la empresa Carbon Recycling International (CRI) ya utiliza dióxido de carbono de la central geotérmica de Svartsengi para producir metanol, que puede mezclarse con gasolina en varias proporciones.
Primero se quita el sulfuro de hidrógeno que forma parte del vapor, luego se combina el dióxido de carbono con hidrógeno para formar metanol. En CRI, el hidrógeno se produce por medio de electrólisis a baja temperatura, inferior a 100 grados.
Uno de los socios islandeses de CO2 Electrofuels es la empresa de procesamiento de residuos Sorpa.
Esta viene produciendo metano como combustible alternativo, aprovechando el resultante de los rellenos sanitarios durante varios años, pero en el futuro cercano se construirá otra planta para satisfacer la demanda.
Al preguntársele si las SOEC se usarían para aumentar la producción de combustible en la nueva planta de producción de gas y compost, el ingeniero Bjarni Hjardar, de Sorpa, dijo que esto no ocurrirá de inmediato.
"Sin embargo, será posible usar el proceso de SOEC a menor escala después de purificar el gas emanado del relleno sanitario, a fin de elaborar metano y dióxido de carbono puros, porque gases como el sulfuro de hidrógeno serán se eliminarán con el agua", explicó.
La tecnología SOEC también podrá usarse para modernizar la instalación cerca del año 2020.
Según Hjardar, Sorpa trabajará de otras maneras en el proyecto de CO2 Electrofuels, por ejemplo investigando insumos como biomasa, rellenos sanitarios y dióxido de carbono, además de examinar el uso de metanol líquido como combustible para vehículos marítimos y terrestres.
La empresa finlandesa Wartsili evalúa usar metanol en motores diésel de embarcaciones de variado porte. Johan Danbratt dijo que esto es particularmente importante, porque las emisiones de los buques contribuyen con la contaminación aérea y los problemas ambientales. Gudmundur Gunnarsson, del Centro de Innovación de Islandia, es el coordinador islandés de CO2 Electrofuels.
En Islandia, como en otros lugares, la tecnología SOEC podría usarse para producir hidrógeno por medio de la electrólisis del agua, dijo. El gas resultante sería más barato, gracias a los menores costos de instalación y al reducido uso de electricidad. Y esto, a su vez, bajaría hasta 50 por ciento los costos de la producción de hidrógeno.
"Pero otra ventaja importante es que es posible electrolizar dióxido de carbono y obtener monóxido de carbono", dijo. En la producción de metanol, es más barato usar monóxido de carbono que dióxido, porque se requiere menos hidrógeno, y lo caro es la producción de este.
"Esta será una manera más barata de obtener una mezcla de hidrógeno y monóxido de carbono para la producción de combustible", afirmó.
