¿Reciclando CO2 en combustible sintético?

aceite vegetal crudo, diéster, bio-etanol y otros biocombustibles o combustibles de origen vegetal ...
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Re: reciclar CO2 en combustible sintético?




por NCSH » 05/11/22, 16:24

sicetaitsimple escribió:


Interesante es este documento que presenta el proyecto Hynovera en Gardanne, que parece bastante similar a un seguimiento de BioTfuel (gasificación de biomasa + Fischer Trop), pero con la adición de una inyección masiva de H2 de electrólisis.

Para la primera fase (2027/2030), tenemos las siguientes cifras esperadas:

-consumo de biomasa forestal 182500t/año (500t/d)
- producción de diversos combustibles líquidos (querozeno, diesel, nafta) 41000t/año, es decir una relación masa producto/insumo del 22,5%.
- con una inyección de hidrógeno consumiendo 0,7TWh/año, es decir 17MWh/t de producto (o 17kWh/kg si eso habla mejor, ¡empieza a parecer electricidad líquida!)

De hecho, desde un punto de vista industrial, esta puede ser la continuación del proyecto BioTFuel: aunque parece que no hubo un inversor francés.

Originalmente, todavía quedan diez años, todos los proyectos de este tipo aún no habían considerado proporcionar hidrógeno de una fuente externa: era el pequeño % de hidrógeno en la madera que había que extraer que ingresaba al reactor FT.
Desde entonces, el balance de masa ha mejorado mucho porque todo el carbono de la biomasa entrante se transforma en un producto sintético.

También es necesario distinguir la biomasa húmeda que entra en el proceso (árboles, residuos diversos, etc.) que contiene una parte variable y desconocida de agua. Es por esto que, desde hace mucho tiempo, los especialistas en conversión Biomasa-Energía han utilizado el concepto de MS de materia seca, sin la fracción húmeda, para calcular los balances de masa. En general esto se divide por 2 o incluso +.

Por lo tanto, podemos volver a calcular para Hynovera: al menos el 45 % en la fase 1.
Para la fase 2, esto da 110 kt de productos sintéticos para 750 t/d, si contamos 320 d/año o 240 kt/año de productos entrantes húmedos, ¡estamos aún más cerca de la unidad o del 100 % de conversión!
Del mismo modo, para el uso de la electricidad necesaria para producir hidrógeno en la fase 2: 1 TWh para 110 kt, ¡bajamos por lo tanto a 9 KWh/Kg!

En estos archivos, siempre hay misterios...
Puede que no tengas que buscar más.

El principal problema sigue siendo la disponibilidad cuantitativa total en una lógica sostenible.

De ahí mi preferencia por las soluciones "sobre el suelo", que ya no tienen restricciones de esta naturaleza.

Para descubrir el universo paralelo de las energías de carbono no fósil, tómese el tiempo de leer (15 min) el sitio de Internet de NCSH: http://www.ncsh.eu/language/fr/energie-et-matiere/
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Re: reciclar CO2 en combustible sintético?




por sicetaitsimple » 05/11/22, 17:34

NCSH escribió:Para la fase 2, esto da 110 kt de productos sintéticos....


La fase 2 no es directamente comparable porque, por alguna razón desconocida, el proceso repentinamente "cambiaría" a una producción mayoritaria de metanol, un producto que no tiene nada que ver en términos de contenido energético con los productos de la fase 1, que están claramente en el rango de combustibles convencionales para el transporte aéreo o terrestre.

En cuanto a las convenciones relativas a la masa seca, ciertamente son útiles para hacer ciertas comparaciones, pero "en la vida real", es efectivamente la biomasa "tal cual" la que debe ser cosechada, transportada, almacenada, preparada y gasificada. Además, me parece que todos los procesos de gasificación "modernos" requieren un cierto porcentaje de humedad en la carga entrante.
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Re: reciclar CO2 en combustible sintético?




por Remundo » 22/12/22, 10:30

Un sitio piloto en CHILE está comenzando a producir sus primeros litros de "combustible electrónico" sintético.

https://www.dna.fr/economie/2022/12/21/ ... e-synthese

El principio es ambicioso...


A partir de electricidad renovable (aquí aerogeneradores)
1) hidrolizamos el agua para obtener H2
2) el aire se filtra para extraer CO2
3) hacemos CO +2 H2 -> metanol
4) a partir del metanol, la gasolina se sintetiza según un proceso MTG (metanol a gasolina)

Técnicamente factible, pero la cuestión de los rendimientos (y por tanto de los costes) deja a uno con la duda... para
:flecha: el proceso utiliza energía primaria de alto valor (esto es trabajo eléctrico ordenado).
1)2) Lo inyecta en cosas bastante intensivas en energía con pérdidas significativas (hidrólisis y filtrado atmosférico).
3) la síntesis no es muy simple sin aporte térmico
4) MTG lo es aún menos

El metanol es un combustible utilizable con buen desempeño en motores de gasolina. Debe mezclarse con pequeñas proporciones de gasolina (C8H18), un poco como E85, para evitar problemas de arranque en frío.

Los promotores del proyecto tienen mucha confianza
La construcción de la planta comenzó en septiembre de 2021 y la comercialización del e-combustible debe comenzar en marzo de 2023. El objetivo de la empresa chilena HIF, detrás del proyecto, es tener seis fábricas en el mundo dentro de diez años, para abastecer a cinco millones de automóviles y eliminar doce millones de toneladas de CO2 de la atmósfera al año.
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Re: reciclar CO2 en combustible sintético?




por Christophe » 22/12/22, 13:35

¿Hidrólisis o electrólisis?

No creo ni un segundo en la viabilidad (ni energética ni económica) de este proceso que multiplica los pasos y por tanto las pérdidas de rendimiento... pero bueno... hace clics para los periodistas científicos... (hay sin error de tipeo)

El reciclaje de CO2 debe pasar por una vía biológica, es decir natural, por ejemplo a través de microalgas oleaginosas! Ningún otro proceso "humano" funcionará mejor... Excepto que las plantas piloto han sido hundidas...

Aceite de algas que podría transformarse en petróleo a través del proceso Laigret, otro proceso biológico... o en un diéster... o usarse directamente...
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Re: reciclar CO2 en combustible sintético?




por Remundo » 22/12/22, 14:54

electrólisis, si en efecto

sí, por supuesto, la fotosíntesis natural devuelve el CO2 a la biomasa.

Algunas plantas producen aceite.

Sin embargo, no creo que las necesidades de combustible puedan satisfacerse con voces puramente biológicas.

Yo creo que hay que ser mucho más "radical"; recoger toneladas de materiales orgánicos, termolizarlos, obtener gas de síntesis CO-H2 y luego síntesis catalítica de moléculas simples como metanol o etanol.

Para gasolinas ligeras y Diesel, Fischer Tropsch.

No sé dónde está el "óptimo"; no te aburras con cadenas de carbono demasiado largas. Los motores de gasolina de C1-C2 queman muy bien los hidrocarburos, ya sean alcanos o alcoholes ligeros.

El diesel tiene un mayor rendimiento, pero la síntesis química de alcanos C10 a C15 es más pesada y afecta el rendimiento general.

Los alcoholes (metanol, etanol) tienen la inmensa ventaja de ser líquidos en CNTP, mientras que el metano e incluso el butano son gases aburridos para transferir y almacenar.
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Re: reciclar CO2 en combustible sintético?




por NCSH » 22/12/22, 15:54

Por fin noticias del frente, las neuronas se están reconectando...

El proyecto chileno fue hecho público hace exactamente dos años por sus promotores, de los cuales HIF International es el contratista principal.

También este año, en diciembre, HIF y el mismo consorcio que incluye a Porsche, Siemens, y especialmente Exxon-Mobil... hicieron un nuevo anuncio, junto con otros proyectos repartidos por todo el mundo.
Este segundo proyecto, esta vez en Texas, también utiliza la energía eólica como fuente inicial de energía.

Esto permite producir hidrógeno, gracias a electrolizadores de alta potencia del tipo PEM (con la restricción prohibitiva del platino) suministrados por Siemens.
La etapa de captura de CO2 atmosférico es paralela a la de electrólisis, utiliza otro proceso de origen americano (no es el de ClimeWork).

Así, las reacciones FT para producir metanol son el segundo paso, antes de la conversión en gasolina mediante el proceso MTG, suministrado por Exxon, resultado de la mejora de un proceso descubierto en la década de 70, en el momento del 1er shock petrolero.

Por lo tanto, solo hay 3 etapas de transformación/reacción a tener en cuenta desde la fuente de energía eléctrica inicial. De otra manera, también es posible producir propano, OME 3/5 y una serie de precursores químicos sintéticos.
Saldo cuantificado: 20 a 25 kWh/litro

También hay producciones de dos tiempos. para producir diesel/queroseno: en Noruega, la producción debería comenzar pronto (de manera similar, Sasol en Sudáfrica desde la década de 80 a partir de carbón, en particular con gasolina FT obtenida directamente).
Valoración numérica para los noruegos: 17 kWh/litro.

En cuanto a las soluciones biológicas, sufren por las cantidades limitadas de materias primas que estarán disponibles: no estarán a la altura de las cantidades deseables.
Podemos esperar en el mejor de los casos 1 Mtep frente a los 500 actuales, es decir, 1 de agrocombustibles...
La captura de CO2 atmosférico permite apuntar a 5 Mtep adicionales para 000.
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Re: reciclar CO2 en combustible sintético?




por Remundo » 22/12/22, 16:14

basado en 20 kWh eléctrico / L

el rendimiento no es bueno, porque 1L de combustible son 10 kWh térmicos, que convertidos en mecánicos dan 2-3 kWh mecánicos.

por lo tanto tenemos un abismo de energía, Se consume el 90% de la energía primaria eléctrica. Es incluso peor que el hidrógeno.

Mientras que si ponemos estos 20 kWh directamente en un vehículo eléctrico, podemos esperar 18 kWh mecánicos.

Llegamos a la siguiente conclusión: estas técnicas de "e fuel", en el estado actual de los rendimientos que ofrecen, deberían reservarse para áreas en las que es imposible prescindir de los combustibles líquidos: aviación, maquinaria pesada (camión, obra... .).

Incluso hoy, razonando en Francia sobre un aspecto puramente financiero, 20 kWh elec cuestan 4 € bajo escudo arancelario. Para dar 1L de gasolina a 1,7€ (pero solo 60 ct€ sin IVA), vemos que no cabe...
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Re: reciclar CO2 en combustible sintético?




por NCSH » 22/12/22, 16:49

Remundo escribió:basado en 20 kWh eléctrico / L

el rendimiento no es bueno, porque 1L de combustible son 10 kWh térmicos, que convertidos en mecánicos dan 2-3 kWh mecánicos.

por lo tanto tenemos un abismo de energía, Se consume el 90% de la energía primaria eléctrica. Es incluso peor que el hidrógeno.

Mientras que si ponemos estos 20 kWh directamente en un vehículo eléctrico, podemos esperar 18 kWh mecánicos.

Llegamos a la siguiente conclusión: estas técnicas de "e fuel", en el estado actual de los rendimientos que ofrecen, deberían reservarse para áreas en las que es imposible prescindir de los combustibles líquidos: aviación, maquinaria pesada (camión, obra... .).

Incluso hoy, razonando en Francia sobre un aspecto puramente financiero, 20 kWh elec cuestan 4 € bajo escudo arancelario. Para dar 1L de gasolina a 1,7€ (pero solo 60 ct€ sin IVA), vemos que no cabe...


Es cierto que los balances energéticos cuantificados no son tan gloriosos como los que nos tienen acostumbrados desde hace quince años los partidarios de la electrificación sistemática de usos.

Sin embargo, los balances de costes no son desfavorables al tomar la energía eléctrica de origen solar y tropical a 1 c€/kWh, es decir de 20 a 25 c€/litro, como nuevas soluciones del tipo que presenta la Universidad Técnica de Lappaarenta en Finlandia.
Al final llegamos a 0.65 €/litro, que es ligeramente superior al 0.50 a la salida de las refinerías actualmente.

Sobre todo porque los rendimientos de los motores térmicos tipo Euro VII o diesel pesados ​​son más o menos del 40%.

Por otro lado, el interés en la producción de aceites ha disminuido un poco en comparación con lo que observábamos hace 10 años (en particular, Exxon había invertido $ 900 millones en 2009). La promesa de una alta producción de hasta 100 tep/ha aún no se ha confirmado, depende de un suministro masivo de NPK cuya sostenibilidad a largo plazo no se puede garantizar debido al previsible agotamiento de los minerales de los fosfatos.
Agregar un paso de transformación tipo Laigret no debería bajar el precio de costo.

Además, ¿hay equipos para desarrollar esta solución?
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Re: reciclar CO2 en combustible sintético?




por Remundo » 22/12/22, 16:59

de hecho, requeriría una energía renovable masiva y económica de origen solar tropical-ecuatorial.

Creo que por el momento es geopolíticamente utópico, aunque técnicamente viable.

DESERTEC se estrenó allí hace unos años para un proyecto Europa-Oriente Medio-África que sin embargo tenía "boca" en el buen sentido del término.
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Re: reciclar CO2 en combustible sintético?




por Christophe » 22/12/22, 17:06

Remundo escribió:de hecho, requeriría una energía renovable masiva y económica de origen solar tropical-ecuatorial.


¿Y la ETM? :flecha: https://www.econologie.com/energie-ther ... ergetique/
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