El proceso AFS

B

"Convertir aire en fuel sostenible"

  1. Se introduce aire en una torre donde existe un aerosol de disolución de hidróxido sódico. El dióxido de carbono del aire reacciona con parte del hidróxido sódico para formar carbonato sódico. Esta es una tecnología de captura de dióxido de carbono conocida y más que probada. Stolaroff et al. estimaron en 2008 que el coste de captura de la tonelada de dióxido de carbono, excluyendo la recuperación de la solución y otros costes operativos, era de un mínimo de 53 dólares y podía alcanzar los 127; los costes operativos no incluidos sólo de esta fase son del mismo orden de magnitud. Por tanto, podemos estimar conservadoramente que sólo esta fase cuesta 100 dólares por tonelada de dióxido de carbono capturado.

  2. La disolución de hidróxido y carbonato de sodio obtenida en el paso 1 se bombea a una cuba electrolítica en la que se hace pasar una corriente eléctrica. La electricidad provoca la descomposición del carbonato con la liberación de dióxido de carbono. En este paso hay tres consideraciones trascendentes desde el punto de vista industrial. La primera, que se recupere eficientemente la disolución de hidróxido sódico, para ello la limpieza debe ser absoluta y el agua estar libre de iones que puedan precipitar como hidróxidos o carbonatos; segundo, relacionado con la primera consideración, el dióxido de carbono se liberará en forma de gas por lo que la celda debe estar cerrada y con un vacío previo si no queremos contaminaciones del producto; y tercero, esta disolución es muy corrosiva. Estos tres aspectos implican que el mantenimiento y la operación de esta fase son muy complejos, laboriosos y, por tanto, costosos. Es algo que a nivel de laboratorio se puede acometer con cierta facilidad pero que a nivel industrial es una pesadilla. Si añadimos el coste de la electricidad, ya ni te cuento.

  3. Opcionalmente se puede instalar un deshumidificador que condense el agua del aire que se pasa por la torre en el paso 1. El agua condensada se pasa a una celda electrolítica donde una molécula muy estable se separa mediante electricidad en sus componentes hidrógeno y oxígeno. El agua se puede obtener de otras fuentes pero debe ser purificada para tener calidad electrolítica. Esta es la fase del proceso más cara energéticamente. Démonos cuenta de que la electrolisis del agua requiere sobrepotenciales para sobrepasar varias barreras de activación, por lo que la necesidad energética es mayor de la que se calcula a partir de la energía de las moléculas de agua. Es un proceso tan caro que es la principal barrera para la obtención de hidrógeno como fuente de energía. Un estudio del Departamento de Energía de los Estados Unidos calculó el objetivo de coste para un kilo de hidrógeno en 2012 en 3,70 dolares; en 2010 era de 5,21.

  4. El dióxido de carbono y el hidrógeno se hacen reaccionar para conseguir una mezcla de hidrocarburos, variando las condiciones en función del tipo de combustible que se requiera. Lo que está muy bien y es muy bonito, pero veamos en realidad de qué se trata.

4.1 Convertir la mezcla de dióxido de carbono/hidrógeno en una mezcla de monóxido de carbono/hidrógeno conocida como gas de síntesis. El gas de síntesis es archiconocido por cualquiera que haya estudiado algo de química y mediante el proceso de Fischer-Tropsch, uno de esos que cae seguro en el examen, se obtiene el hidrocarburo líquido que quieras. Esta tecnología se conoce y se usa desde 1925. El problema radica en reducir el estable dióxido de carbono al reactivo monóxido de carbono, que no es algo tan sencillo. Conseguirlo de forma eficiente, igual que mencionábamos antes con el hidrógeno, ya sería un gran logro. Para dar una idea de la importancia y complejidad puede verse este artículo de Technology Review.

4.2 Una alternativa que, al igual que el proceso Fischer-Tropsch, es archiconocida, es hacer reaccionar el gas de síntesis para obtener metanol que se puede usar a su vez para obtener hidrocarburos con la reacción metanol-a-gasolina de Mobil. El problema continúa siendo obtener el monóxido de carbono.

  1. Los productos obtenidos no pueden usarse directamente. Deben ser aditivados convenientemente para poder ser usados en los motores actuales.

Sólo con los costes de captura de dióxido de carbono y obtención de hidrógeno, sin nada más (y esa nada es enorme), resulta que el kilo de 2,2,4-trimetilpentano (el estándar de octano de la gasolina) me sale a 7,69 dólares o, lo que es lo mismo, a 5,31 dólares el litro. La compañía lleva invertidos 1,6 millones para obtener 5 litros; pues, mire usted, me lo creo.

Concluyendo:

-No existe una síntesis directa de gasolina. Se especula con que se pueda conseguir pero hoy día lo realizan por dos rutas establecidas y muy conocidas: conversión a gas de síntesis y proceso Fischer-Tropsch o síntesis de metanol + proceso Mobil.

-Los sistemas de obtención de los productos de partida son críticos debido al nivel de pureza necesario para los reactivos. La tecnología elegida ha sido la electrolisis lo que implica procesos discontinuos, altos costes energéticos y altos costes de mantenimiento y limita las fuentes de materias primas usables.

-La economía de todo el proceso depende de la obtención de electricidad a costes muy bajos. Además, la obtención económica de los productos intermedios, como hidrógeno o monóxido de carbono, ya sería un hito suficiente.

-El uso de cubas electrolíticas, el tratarse de un proceso por lotes y la necesidad de disponer de agua de una pureza alta, dificulta el escalado y, por tanto, la obtención de economías de escala para una producción masiva. El tamaño de planta eficiente no podrá ser muy grande.

-No hay novedad científico-técnica. La noticia es que estén intentando hacerlo con tantas papeletas en contra. Lo máximo que pueden aspirar, salvo el hallazgo de algo revolucionario que en estos momentos no existe, es a fabricar gasolina con la etiqueta “ecológica”, signifique ello lo que signifique, a precios exorbitantes. Sólo millonarios esnobs que quieran disfrutar de deportivos con etiqueta ecológica se me ocurren como posibles clientes.

http://www.airfuelsynthesis.com/technology/technical-review.html
http://www.experientiadocet.com/2012/10/de-por-que-la-gasolina-partir-de-aire.html


Solo lo mas ricos podrán disfrutarlo...

3
S

Interesante, pero solo con el paso 3 resolverías el problema, puedes utilizar hidrógeno en sustitución de la gasolina, y esta podría venir, como bien dice, de energías renovables... mientras tanto, que la naturaleza de coma ese CO2 sobrante durante un tiempito :P

B

y ¿por que fabricar fuel? cambien los motores ya!!!

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S

#3 y que pones coches electricos?? las baterias son muy caras, y me cuesta pensar que puedan producir tantas para cuantos coches circulan ahora por el mundo... la tecnología de combustion lleva mas de un siglo utilizandose, habria que aprovecharla también si puedes conseguir otras fuentes de energía...

DeFiNiTioN

Haceros a la idea, que hasta la última gota de petroleo no se agote, harán todo lo necesario, incluso gastando millones, para que se siga usando el petroleo, y no otro tipo de energía.

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Sup3rLopez

Mi V6 necesita petroleo. Lo siento.

Mall0rk1NNN

#5 el petroleo es muchisimo mas barato de obtener que no el oxigeno

B

Daros cuenta de que no podemos basarnos solo en esto por una razón, necesitas electricidad para la fabricación ¿y con que alimentas las térmicas? ¿con el combustible que fabricas? eso sería inviable, pensadlo... no es tan sencillo como pinta, pero bueno es un gran paso.

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S

#8 tio... te pone que utilizaría renovables para conseguir que funcionase...

#10 XDD... supongo que la idea vendra de algun cientifico diciendo que el CO2 que emitimos no es perjudicial pq hay metodos para contrarrestarlo... uno que no se cree lo del cambio climatico...

Enseñame ese otro hilo que estoy interesado en el tema... y me parece que esos temas se tienen ya en cuenta, ya se sabe que no existe el mismo flujo de aire a todas horas, igual que no se obtiene la misma cantidad de irradiación solar en todo momento, pero digamos que este sistema serviría para almacenar esa red electrica, la pila sería el combustible que se consigue...

Lo de la subida de la luz ha sido por impuestos sobretodo, igual que con el precio de la gasolina, que, no se ahora, pero hará como mucho cosa de un mes, el barril estaba en mínimos cuando en España salía a 1,30 el litro de jugo de dinosaurio...

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B

#9 Lo que ponga me importa 3 cominos, no es tan fácil realizarlo como decirlo.
Las renovables ahora mismo dependen de muchas cosas para funcionar que no están en manos del hombre, y hasta que no se utilicen acumuladores en cada molino y placa (algo costosísimo) no es muy viable suministrar continuamente energía a nada cumpliendo siempre los requisitos sin un apoyo externo, y es más las renovables ahora mismo joden la red eléctrica y hace que en ocasiones las térmicas consuman más por los cambios de ritmo según se haya más consumo o menos al ser tan irregulares... es muy largo de explicar, pero creo que ya lo puse por algún otro hilo.

(Preguntaros por que desde que utilizamos renovables el recibo de la luz ha subido tanto aparte de por la infraestructura nueva...)

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O

Nos van a robar las nubes..

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B

#10 Perdona pero creo que es mas costoso las infraestructuras de alta tensión que utilizamos hoy en dia, ademas de que no llegan a todos lugares.

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B

#12 ¿Acaso las renovables van sin líneas? (Sin contar lo costosas que son de por sí, más ahora con las ayudas que han quitado del gobierno... antes era un chollo por eso un molino no es precisamente barato, y las placas tampoco, sin ayudas apenas se amortizan ya que tienen una vida limitada no son para siempre)

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wiFlY

#10 Bueno.... sera que ha subido el precio de la luz porque los molinos no son perfectos... claro... Una central nuclear es como un motor de combustion interna... eso se enciende y se apaga en unos segundos... y una termica lo mismo... claro.

Si ha subido, es por culpa del gobierno que paga un dineral por las eerr y por los gabachos que, nos guste o no, son los dueños de este negocio y con nosotros no van a tener compasion... (y aun encima la gente quejandose de la e.nuclear aqui... y los vecinos con la mitad de sus centrales alao de la frontera xDDDD)

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B

#14 Pues eso xD si es que lo que se tenía que hacer es aprovechar más la nuclear y la hidroeléctrica (y no tener paradas centrales como pude ser valdecaballeros, vaya derroche) pero solo las utilizan como campaña. Tener la electricidad más barata traería muchos beneficios al pais, industrialmente, para el usuario común... De todos modos el que las renovables hacen cambiar los ritmos de las térmicas y "perjudican" a la REE es un hecho.

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doorek

http://www.youtube.com/watch?v=joGB_zHIJt0

( no se insertarlos )

1
wiFlY

#15 cierto pero ese es un problema de ingenieria electrica y no propio de las eerr... No puedes culpar a fuentes naturales de no dar un flujo constante de energia... y almacenar l electricidad es un problema venga de donde venga...

me comentaron q hace poco en un concurso de innovacion uno de los premios fue para un español que combinaba molinos con placas fotovoltaicas (en las palas) las cuales funcionan mejor cuando estan bien refrigeradas.

B

#13

¿Donde ves las lineas de alta tension?

Deberiamos dejar de pagar por energia, y empezar a pagar por dispositivos que nos den esa energia. Es mi opinión.

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MikeTyson

Interesante

B

#18 Vale pero eso es una instalación para una casa (muy costosa sin ayudas por cierto) no un parque solar, sin contar que eso no es fotovoltaica son placas solares térmicas para calentar el agua, así que ya de poner un ejemplo ponlo bien, ya que eso no genera electricidad ¿así que para que necesitas los cables? si no se combina con fotovoltaicas... no hay cables xD que por poner una foto no vas a tener más razón.

Y añadir que una instalación doméstica en este hilo no se a que cuento viene. Que no vas a alimentar la fábrica para el AFS con las placas de tu casa eh xD

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Homyu

#18 eso esta muy bien... si tienes una casa. Pregunto, en una bloque de 9 pisos, 4 viviendas por piso, ¿ya cabrian en el tejado tantas placas?(sin que salga por un pico el montaje ni te tiene que ocupar tanto que tapes las placas del bloque de al lado claro)

Lo que es seguro es que el mantenimiento te va a salir por el triple si los curreles tienen que ir haciendo el casa a casa.

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Zerokkk

#1 Llevan un par de meses con la movida, ahora que existe un método barato y sostenible de conseguir combustible a partir del aire. Si todo sigue como hasta ahora, en unos años seguramente estemos disfrutando de los primeros combustibles ecológicos al 100% y completamente sostenibles.

Esperemos que siga así y las petroleras no nos jodan de nuevo. Todavía siguen habiendo muchísimas cosas para las que el petróleo sigue siendo la única solución, no solo los combustibles.

#23 http://www.abc.es/20121023/ciencia/abci-obtienen-combustible-agua-aire-201210231345.html

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werty

#18 y por la noche qué haces.

dices que: Deberiamos dejar de pagar por energia, y empezar a pagar por dispositivos que nos den esa energia. Es mi opinión.

Yo opino que: Deberiamos dejar de ver física en 4 páginas por internet, y empezar a estudiarla en la universidad. Es mi opinión.

#22 cuál es el método barato de combustible a partir del aire?

#22 pues teniendo en cuenta que requiere electricidad para obtener combustible y sabiendo que el segundo principio no se puede romper...

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Strangelove

#1 El tema es considerablemente interesante, pero debo recordar que ya hubo un usuario que trató esta información el 19 de Octubre en otro thread:

como conseguir combustible del aire

B

#20 Tú dijiste "¿Acaso las renovables van sin líneas?" y te he puesto un ejemplo de renovable sin lineas de alta tensión. Que sea lo que esperabas o no, no le quita valor argumentativo.

Claro, ahora tampoco es posible hacer que la electricidad vaya por el aire, como Tesla dijo.

#21 Si las renovables siguen costando tan caras no es mas que porque se sigue impulsando el sector petrolifero. Y a pesar de los intereses de estos, siguen evolucionando a pasos pequeños.

#23 si en la universidad te dicen algo que es falso, ¿te lo creerias solo porque te lo digan alli? Osea que si voy a una iglesia y me dicen que dios existe, esas palabras tienen mas credibilidad alli que por ejemplo, en la calle. Me alegro de no pensar asi.

¿Creeis que con un iman se puede generar electricidad? Dependiendo de lo que respondais os deleitaré con una linterna que se recarga con un iman, que venden en las tiendas.

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werty

#25 en la universidad das ecuaciones y haces prácticas. Luego cuando tengas los conocimientos, te montas tus instrumentos en casa.

¿Creeis que con un iman se puede generar electricidad? Dependiendo de lo que respondais os deleitaré con una linterna que se recarga con un iman, que venden en las tiendas.

Bienvenido al siglo diecinueve. Un campo magnético (imán) que se mueve sobre conductores eléctricos genera una fuerza electromotriz. Y lo inverso es todo motor eléctrico que conoces.

Tal vez ni siquiera sepas que significa "alta tensión". Ni porque se utiliza, pero tú a tu rollo.

Supongo que en tu casa tienes montado todo con paneles solares, porque si no eres lo más hipócrita que he visto nunca.

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B

#25 (a lo de las linternas) Pues claro que si, en eso se basan los generadores de hoy en día de las turbinas en las térmicas e hidroeléctricas, pero la electricidad realmente no la genera el imán, la está generando tu cuerpo... no te engañes xD el imán tan solo es un componente más, tampoco hace magia.

Y a lo otro pues claro que le quita valor argumentativo, pusiste lo primero que pillaste en vez de poner algo relacionado con el tema, aqui ese tipo de energía no viene a que por que no sirve para realizar el proceso de #1 y por lo tanto es irse por las ramas, no es energía eléctrica.

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B

#26 si, y tambien te dicen que un aislante magnetico no existe.

#27 vale, pues me ando por las ramas. No es mi culpa que no hayas especificado.

1
S

#23 para extraer petroleo también hace falta consumir algo de energía, en las centrales térmicas, se necesita bombear el agua, o el refrigerante que utilices, para generar energía eléctrica, y en ambos casos no se está violando ninguna ley física, simplemente se produce mucha más energía de la que se consume para obtenerla. En el caso de producir hidrocarburos, o derivados de este como en el ejemplo de AFS, estarías consiguiendo uno de los productos que más energía proporciona, puede que haciendo cálculos obtengan más energía de la necesaria para conseguir dichos hidrocarburos.

#30 claro, pero eso se cálcula antes de hacer el proyecto físicamente, y además, aún demostrandose en un papel, hace falta ponerlo a prueba, pero piensa que alguien tuvo que calcularlo, y si lo comentó o lo publicó es porque lo vio viable, a ningún ingeniero le gusta meter la pata, y eso incluye decir que algo funciona y no poder demostrarlo.

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B

#29 Si eso es así sería viable claro, pero si se gasta más de lo que se saca pues no vale para nada como quien dice , al menos no hasta que sigamos teniendo petroleo.

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