En la ciudad de Jülich, en el norte de Alemania, la empresa suiza Synhelion utilizó la luz solar para producir gas de síntesis, por primera vez a escala industrial. Una planta de demostración para la producción de combustible solar seguirá en 2023.
Un receptor de Synhelion se usa en Jülich para producir gas de síntesis; aquí se muestra un prototipo. El dispositivo capta los rayos del sol y los convierte en calor, que se utiliza para reacciones químicas.
Los combustibles que se obtienen con la ayuda de la luz solar son una esperanza para el tráfico aéreo: porque el desarrollo de tales combustibles solares debería ayudar a que el transporte por aire sea más respetuoso con el medio ambiente. Ahora, la empresa Synhelion, un spin-off de ETH Zurich, informa que ha dado un paso importante en este camino.
Por primera vez, anunció la compañía el miércoles por la noche, había producido gas de síntesis a escala industrial, con la luz solar como única fuente de energía. El proyecto tuvo éxito en una instalación del Centro Aeroespacial Alemán en Jülich.
“Ahora se ha allanado el camino para la producción industrial de CO2-combustibles de aviación neutros, con los que queremos empezar el próximo año en Jülich», dice el ingeniero Philipp Good, director técnico de Synhelion. Se puede producir un combustible líquido a partir de gas de síntesis, una mezcla de los gases hidrógeno y monóxido de carbono, utilizando procesos industriales estandarizados. Además del queroseno, esto también incluye gasolina y diésel.
Los espejos enfocan la luz del sol en un receptor
El sistema de Jülich consta esencialmente de tres partes: los espejos solares, un receptor y un reactor de reforma. El receptor Synhelion capta la luz solar enfocada por los espejos. La potencia máxima recibida es de 250 kilovatios. El receptor convierte la luz en calor y está conectado a un «reactor reformador» fabricado por Wood, una empresa de ingeniería. Las reacciones de conversión química tienen lugar en este reactor.
El receptor para captar la luz solar está instalado en una torre de la instalación de Jülich.
Básicamente, solo se requiere agua y carbono para la producción de gas de síntesis. Synhelion extrae el carbono del dióxido de carbono y el metano. Ambos provienen de una planta de biogás. «El biogás es una fuente ideal», dice Good. De esta forma, el ciclo del carbono permanece cerrado: el carbono del aire eventualmente vuelve a él.
En el reactor de reformado de seis metros de altura, prevalecen temperaturas de más de 600 grados centígrados durante las reacciones químicas. Se pueden producir alrededor de 100 metros cúbicos de gas de síntesis por hora a partir de los materiales de partida.
El proceso completo se probará en 2023
Lo que ahora se necesita a continuación es una planta de demostración para combustibles solares. Synhelion ya está trabajando en un sistema de este tipo, también en Jülich. Con la ayuda de la síntesis de Fischer-Tropsch, el gas de síntesis debe convertirse en combustibles líquidos. Con este sistema se pretende demostrar la viabilidad industrial de todo el proceso.
Según una proyección de Synhelion, una planta de esta escala es capaz de producir 150.000 litros de combustible líquido al año. Luego, el combustible se usará en la producción de queroseno en una refinería cercana. Se planea que la aerolínea suiza sea el primer comprador del combustible producido con energía solar.
El problema de las estelas permanece
Por lo tanto, los combustibles solares se consideran respetuosos con el medio ambiente porque, idealmente, el dióxido de carbono que se produce cuando se queman se ha extraído del aire de antemano. Si los aviones funcionan con combustible solar, la combustión del queroseno ya no contribuye al efecto invernadero provocado por el hombre.
Sin embargo, este tipo de tráfico aéreo aún tendrá un cierto efecto en el clima: porque las estelas también calientan la atmósfera terrestre, y ocurren incluso si el combustible se obtuvo de una manera respetuosa con el medio ambiente. Sin embargo, Good señala que la formación de estelas también se puede reducir cuando se quema queroseno sintético.
Actualmente es difícil decir cuánto costará el queroseno solar en el futuro una vez que la producción industrial esté al alcance. Los procesos siguen siendo significativamente más caros que la producción de combustibles de aviación convencionales. El objetivo de Synhelion es lograr costos de producción que sean competitivos con otras tecnologías de combustible sostenible, dice Good. Y a largo plazo quiere ser competitivo con los precios de los combustibles fósiles.