{"id":1041683,"date":"2024-03-08T06:38:11","date_gmt":"2024-03-08T06:38:11","guid":{"rendered":"https:\/\/magazineoffice.com\/las-bacterias-antiguas-convierten-el-hidrogeno-en-metano-que-significa-esto-para-la-transicion-energetica\/"},"modified":"2024-03-08T06:38:13","modified_gmt":"2024-03-08T06:38:13","slug":"las-bacterias-antiguas-convierten-el-hidrogeno-en-metano-que-significa-esto-para-la-transicion-energetica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/magazineoffice.com\/las-bacterias-antiguas-convierten-el-hidrogeno-en-metano-que-significa-esto-para-la-transicion-energetica\/","title":{"rendered":"Las bacterias antiguas convierten el hidr\u00f3geno en metano. \u00bfQu\u00e9 significa esto para la transici\u00f3n energ\u00e9tica?"},"content":{"rendered":"
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Los microorganismos que se encuentran en las profundidades de la superficie producen metano respetuoso con el clima a partir del hidr\u00f3geno. Esto posiblemente podr\u00eda usarse industrialmente. Porque la infraestructura para el metano ya existe.<\/p>\n<\/p><\/div>\n<\/div>\n\n
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El metano se produce a partir de hidr\u00f3geno y di\u00f3xido de carbono en la zona de Aarmatt de la Regio Energie Solothurn en Zuchwil (foto de 2020).<\/h2>\n
Peter Klaunzer\/Keystone<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/figcaption><\/figure>\n
El hidr\u00f3geno, este gas ligero y combustible, se considera una fuente de energ\u00eda del futuro. Pero todav\u00eda falta mucho: faltan grandes almacenes, cables y, sobre todo, clientes. Porque los sistemas de calefacci\u00f3n y las centrales el\u00e9ctricas se construyeron para funcionar con gas natural, no con hidr\u00f3geno. A menudo no son \u00abH2<\/sub>-listo\u201d, como se le llama en la jerga t\u00e9cnica.<\/p>\n
Pero los cient\u00edficos han descubierto una alternativa. En las capas profundas de la tierra, los microorganismos convierten el hidr\u00f3geno en metano, el principal componente del gas natural. De esta forma se crea un sustituto respetuoso con el clima del gas f\u00f3sil que los aparatos existentes pueden quemar sin problemas.<\/p>\n
El almacenamiento de hidr\u00f3geno result\u00f3 una sorpresa<\/span><\/h2>\n
Los expertos de la empresa de almacenamiento RAG Austria no se propusieron hacerlo. Al contrario: en un yacimiento de gas natural vac\u00edo (en muchos pa\u00edses ya se utilizan para almacenar gas natural), quer\u00edan saber si all\u00ed tambi\u00e9n se pod\u00eda almacenar hidr\u00f3geno.<\/p>\n
Hace diez a\u00f1os, para una prueba, bombearon hidr\u00f3geno al dep\u00f3sito de Pilsbach, en Alta Austria: una arenisca de 20 millones de a\u00f1os que se encuentra a mil metros bajo la superficie y que durante la prueba tambi\u00e9n conten\u00eda gas natural entre los granos. Al cabo de un tiempo, los expertos se sorprendieron al comprobar que el hidr\u00f3geno hab\u00eda desaparecido.<\/p>\n
Juntaron las piezas del rompecabezas. En el dep\u00f3sito viven microorganismos productores de metano, las llamadas arqueas. Convirtieron el hidr\u00f3geno a\u00f1adido junto con el di\u00f3xido de carbono contenido en el gas natural sobrante en metano, el componente principal del gas natural. \u00abLos microorganismos viven en el dep\u00f3sito desde hace millones de a\u00f1os y simplemente esperan alimento\u00bb, recuerda Benedikt Hasibar, director de proyectos de RAG Austria. <\/p>\n
El gas natural verde podr\u00eda complementar el biog\u00e1s de forma respetuosa con el clima<\/span><\/h2>\n
Por m\u00e1s molesta que en este caso haya sido la llamada geometanizaci\u00f3n para el almacenamiento de hidr\u00f3geno, las esperanzas que ahora tienen los investigadores al respecto son igualmente grandes. A partir del hidr\u00f3geno verde, creado mediante electr\u00f3lisis utilizando electricidad libre de f\u00f3siles, se podr\u00eda producir gas natural verde en el reactor subterr\u00e1neo gracias a los microorganismos y al di\u00f3xido de carbono a\u00f1adido. \u00abLo veo como un complemento al biog\u00e1s para satisfacer la demanda de forma respetuosa con el clima\u00bb, afirma Hasibar.<\/p>\n\n
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Ciertos microorganismos, los llamados arqueas, convierten el hidr\u00f3geno y el CO2<\/sub> en metano. Esta imagen microsc\u00f3pica de arqueas se logr\u00f3 mediante un proceso de fluorescencia.<\/h2>\n
Universidad T\u00e9cnica de M\u00fanich<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/figcaption><\/figure>\n
La ventaja: la infraestructura de gas existente se puede seguir utilizando y no es necesario adaptarla para el funcionamiento con hidr\u00f3geno. Eso no significa que el camino del hidr\u00f3geno sea incorrecto, afirma Hasibar. \u00abQueremos seguir siendo flexibles y avanzar en ambos\u00bb.<\/p>\n
Para descubrir qu\u00e9 favorece la formaci\u00f3n de metano, RAG Austria investiga los procesos subterr\u00e1neos con socios como la Universidad de Recursos Naturales y Ciencias de la Vida de Viena. Los factores decisivos son temperaturas de hasta 80 grados cent\u00edgrados como m\u00e1ximo y un valor de pH superior a 6, lo que indica condiciones ligeramente \u00e1cidas. En el laboratorio la metanizaci\u00f3n se logr\u00f3 en una semana, informa Hasibar, y en el almac\u00e9n de Pilsbach en uno o dos meses, con una eficiencia de hasta el 90 por ciento.<\/p>\n
La mayor duraci\u00f3n en el reactor natural se debe, entre otras cosas, al transporte de masa en la arenisca, que es m\u00e1s complejo que en las pruebas de laboratorio. Pero eso no es un problema. Los almacenes subterr\u00e1neos se llenan normalmente en verano y no se vuelven a utilizar hasta el invierno. Esto deja tiempo para que se forme metano.<\/p>\n
El di\u00f3xido de carbono se captura durante la producci\u00f3n de acero.<\/span><\/h2>\n
El siguiente paso es examinar un ciclo completo de c\u00f3mo podr\u00eda funcionar en un sistema energ\u00e9tico respetuoso con el clima. El di\u00f3xido de carbono se captura de los gases de escape de una f\u00e1brica de acero y se transporta a Pilsbach. El hidr\u00f3geno se produce mediante electr\u00f3lisis y la electricidad proviene de una central hidroel\u00e9ctrica. Luego, los microorganismos deben producir metano a partir de ambos gases. Este \u00faltimo se vierte finalmente a la red de gas natural.<\/p>\n
Todo esto todav\u00eda est\u00e1 sucediendo a escala de investigaci\u00f3n. El m\u00e9todo a\u00fan no es rentable, como explica Hasibar. Sin embargo, despert\u00f3 un gran inter\u00e9s. A partir de 2020, la empresa el\u00e9ctrica de Zurich Energie 360\u00b0 particip\u00f3 con otras instituciones suizas en un proyecto de investigaci\u00f3n para comprender mejor el potencial de la geometanizaci\u00f3n. Adem\u00e1s de trabajar en Pilsbach, ge\u00f3logos de la Universidad de Berna investigaron si en Suiza existen capas de roca adecuadas para ello.<\/p>\n
\u00abA diferencia de Austria, Suiza no tiene yacimientos de gas agotado que sean adecuados\u00bb, afirma Simon Lerch, que dirigi\u00f3 el proyecto de Energie 360\u00b0. En general, el nivel de conocimiento sobre las profundidades del pa\u00eds es bastante d\u00e9bil porque la industria del gas natural no lo ha explorado mucho. Utilizando los datos de perforaci\u00f3n disponibles, los investigadores crearon un modelo del subsuelo de la llamada cuenca de Molasse, que se encuentra en el extremo norte de los Alpes. All\u00ed identificaron \u00e1reas con capas prometedoras, al menos sobre el papel. No se llevaron a cabo perforaciones exploratorias costosas que pudieran confirmar la sospecha.<\/p>\n
Ser\u00eda m\u00e1s barato utilizar el almacenamiento en el extranjero.<\/span><\/h2>\n
\u201cEn cualquier caso, para implementar aqu\u00ed la geometanizaci\u00f3n ser\u00eda necesario construir nuevos almacenes\u201d, afirma Lerch. Los costes alcanzaron r\u00e1pidamente los 100 millones de francos. Naturalmente, un dep\u00f3sito subterr\u00e1neo de este tipo aportar\u00eda m\u00e1s independencia, afirma. \u00abDesde el punto de vista econ\u00f3mico, es mucho m\u00e1s barato utilizar el almacenamiento que ya existe en los pa\u00edses vecinos e importarlo desde all\u00ed\u00bb. Por lo tanto, Energie 360\u00b0 ha decidido no continuar con la geometanizaci\u00f3n por el momento.<\/p>\n
En Alemania las condiciones son mejores. All\u00ed existen instalaciones de almacenamiento de gas o dep\u00f3sitos agotados que podr\u00edan utilizarse para este fin. As\u00ed lo se\u00f1ala Leonhard Ganzer, director del Instituto de Sistemas Energ\u00e9ticos Subsuperficiales de la Universidad Tecnol\u00f3gica de Clausthal, donde tambi\u00e9n se investiga la geometanizaci\u00f3n. Sin embargo, hay algunas limitaciones. \u00abLa temperatura \u00f3ptima para los productores de metano es de 35 a 45 grados, lo que elimina la necesidad de dep\u00f3sitos por debajo de los 2.000 metros de profundidad\u00bb, afirma Ganzer. Adem\u00e1s, el contenido de sal en las aguas profundas no deber\u00eda ser demasiado alto, ya que las arqueas son sensibles.<\/p>\n
Si una capa resulta adecuada, ser\u00e1 necesario realizar un segundo taladro. \u00abLas instalaciones de almacenamiento de gas actuales se inyectan y extraen a trav\u00e9s de un pozo\u00bb, explica Ganzer. Para el funcionamiento eficaz del biorreactor subterr\u00e1neo son mejores dos perforaciones: a trav\u00e9s de la primera se introducen los gases hidr\u00f3geno y di\u00f3xido de carbono en una proporci\u00f3n de 4:1, fluyen a trav\u00e9s de los espacios porosos y los microorganismos los transforman en metano. , que sale de la segunda Perforaci\u00f3n se puede obtener.<\/p>\n
Un argumento a favor del metano es su alto poder calor\u00edfico.<\/span><\/h2>\n
El esfuerzo adicional todav\u00eda podr\u00eda tener sentido, afirma el cient\u00edfico, y no se refiere s\u00f3lo a la infraestructura existente para el gas natural. \u201cEl poder calor\u00edfico de un metro c\u00fabico de metano es tres veces mayor que el del hidr\u00f3geno\u201d, afirma. Esto significa que este \u00faltimo requiere tres veces m\u00e1s volumen de almacenamiento. \u00abEn comparaci\u00f3n con el gas natural, el operador de una instalaci\u00f3n de almacenamiento de hidr\u00f3geno s\u00f3lo puede vender una fracci\u00f3n del poder calor\u00edfico a pesar de unos costes operativos igualmente elevados\u00bb, explica Ganzer. Esto habla del metano procedente de la metanizaci\u00f3n subterr\u00e1nea. <\/p>\n
Hans B\u00f6hm, del Instituto de Energ\u00eda de la Universidad Johannes Kepler de Linz, tambi\u00e9n destaca la mayor densidad de almacenamiento del metano. Se supone que seguir\u00e1n necesit\u00e1ndose grandes cantidades de fuentes de energ\u00eda gaseosas y que el metano es m\u00e1s adecuado para algunas aplicaciones, como los hornos rotatorios de alta temperatura.<\/p>\n
La desventaja, sin embargo, es que al convertir el hidr\u00f3geno en metano se pierde alrededor del 20 por ciento de la energ\u00eda. A esto se suma la ya mencionada segunda perforaci\u00f3n, que eleva los costes de inversi\u00f3n en millones de dos d\u00edgitos. \u00abSeg\u00fan nuestros c\u00e1lculos, la geometanizaci\u00f3n es entre 1,5 y 2 veces m\u00e1s cara que la metanizaci\u00f3n catal\u00edtica en una planta qu\u00edmica\u00bb, afirma B\u00f6hm.<\/p>\n
En el futuro tambi\u00e9n ser\u00e1 necesario el almacenamiento estacional<\/span><\/h2>\n
Sin embargo, desde una perspectiva macroecon\u00f3mica, seg\u00fan B\u00f6hm, sin duda hay que tener en cuenta el efecto de almacenamiento del geometano. \u00abSeguiremos necesitando instalaciones de almacenamiento estacionales en las que se puedan almacenar grandes cantidades\u00bb, afirma. Este servicio tambi\u00e9n es de pago, lo que hace que la geometanizaci\u00f3n sea m\u00e1s atractiva.<\/p>\n
La variante verde todav\u00eda est\u00e1 lejos de poder competir con el gas natural f\u00f3sil, al menos en t\u00e9rminos de costes. Es probable que esto siga as\u00ed durante alg\u00fan tiempo, porque \u00abel factor limitante es la electricidad respetuosa con el clima necesaria para producir hidr\u00f3geno\u00bb, como dice Benedikt Hasibar.<\/p>\n
RAG Austria, que tiene varias patentes sobre geometanizaci\u00f3n, contin\u00faa investig\u00e1ndola y buscando mejoras. \u00abSi fuera necesario\u00bb, afirma Benedikt Hasibar, \u00abpodr\u00edamos equipar una instalaci\u00f3n de almacenamiento para producir metano en un plazo de cinco a siete a\u00f1os\u00bb.<\/p>\n<\/div>\n
![\"Ciertos](\"https:\/\/img.nzz.ch\/2024\/02\/19\/c9b88a3e-a961-404a-88f7-fe22cd47052b.png?width=680&height=680&fit=bounds&quality=75&auto=webp&crop=602,602,x0,y0)