Este catalizador de bajo coste convierte el agua de mar en combustible para barcos y aeronaves | forococheselectricos

Este catalizador de bajo coste convierte el agua de mar en combustible para barcos y aeronaves


Actualmente se encuenta en fase de desarrollo un sistema que permita obtener hidrocarburos a partir de algo tan simple como el agua de mar, recurso potencialmente infinito a disposición de cualquier barco. Esto permitiría la obtención de combustible sin necesidad de aprovisionamiento en alta mar, algo especialmente interesante en el caso de portaaviones nucleares para suministrar a sus aeronaves embarcadas.

El agua de mar contiene, entre otros compuestos, hidrógeno y oxígeno formando agua pura (H2O), pero también tiene dióxido de carbono encerrado (CO2), un 1,8% de concentración en aguas oceánicas por la acción de los seres vivos marinos. El primer paso para obtener hidrocarburos a partir del CO2 es convertirlo en CO, monóxido de carbono, para lo cual se utiliza la reacción inversa de desplazamiento de gas de agua (RWGS):

CO2 + H2 -> CO + H2O

Esta reacción química es endotérmica, absorbe calor, y el CO se forma más fácilmente a temperaturas elevadas, en torno a los 800 ºC. Para reducir dicha temperatura se usan catalizadores, es decir, acelerantes de la reacción. El problema de los catalizadores suele ser la pérdida de rendimiento según se van degradando, y el coste de sus componentes químicos.

La ingeniera química Madeline Vonglis, trabajando en la Universidad de Rochester (2020)

Buscando el catalizador adecuado

La solución a ambos problemas puede venir de un catalizador de carburo de molibdeno (Mo2C) modificado con potasio (K) y soportado por una superficie de gamma alúmina. Fue descubierto por Marc Porosoff, investigador del departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Rochester (EEUU), cuando era un asociado de investigación posdoctorado en otro proyecto.

El uso del potasio reduce la energía necesaria para la reacción RWGS. Por otro lado, la gamma alúmina es como una esponja por sus poros y ranuras, por lo que las partículas del catalizador se dispersan lo suficiente como para aumentar el área disponible que acelera la reacción química. A mayor área disponible, más monóxido de carbono se genera.

Este catalizador, que puede ser sintetizado a partir de componentes económicos, no quedó desactivado en 10 días de producción en condiciones de laboratorio. No solo se realiza la conversión más rápidamente, también de forma más estable. Con el monóxido de carbono se pueden obtener distintos hidrocarburos mediante la síntesis Fischer-Tropsch, cuya fórmula básica es:

CO + 2 H2 -> -CH2- + H2O

En 2020, investigadores del grupo de Porosoff demostraron la viabilidad de este catalizador para la producción masiva de hidrocarburos a partir del agua marina, en colaboración con la Universidad de Pittsburgh y OxEon Energy.

Esto despertó el interés del Departamento de la Oficina de Defensa de Investigación Naval de Estados Unidos, que aportó al proyecto 300.000 dólares para agilizar las investigaciones. El proyecto «Hidrogenación selectiva de CO sobre nanopartículas bimetálicas» llegará a su término en abril de 2023, ya que arrancó oficialmente el 1 de abril de 2021 y durará dos años.

El equipo de Porosoff está ajustando la selectividad de los hidrocarburos durante la hidrogenación (aporte de H2) mediante distintos catalizadores bimetálicos basados en zeolitas -minerales que contienen aluminio y silicio-. Estas hidrogenan el monóxido de carbono de forma más selectiva, por lo que se pueden crear hidrocarburos más ligeros o más pesados, según sea su propósito. Parte de la investigación será resuelta con simulaciones computerizadas.

emisiones barcos fosiles maersk
La industria naval está buscando soluciones para la sustitución de los combustibles pesados -muy contaminantes- usados en los barcos actuales

¿Significa esto que se podría obtener combustible a partir del agua de mar y el catalizador en cuestión, así de fácil? No, sigue haciendo falta un aporte de energía externo para no violar las leyes de la termodinámica, así que los barcos no podrán generar combustible «de la nada». De ahí su interés en naves de propulsión nuclear, que tienen capacidad de aportar mucha energía -y no necesitan repostar en años-, como es el caso de algunos portaaviones.

No sería la primera vez que una tecnología que es interesante para usos militares acaba teniendo aplicaciones para uso civil más adelante, véase la misma Internet. Haciendo uso de nuestra imaginación, podemos pensar en la producción de combustibles sintéticos de forma masiva con aporte de energías renovables o reactores nucleares. La materia prima es teóricamente inagotable, si hay algo que sobra en este planeta es agua de mar.

Si pensamos a largo plazo, ya que uno de los recursos más apreciados en lo que resta de siglo va a ser el agua potable, resulta más interesante todavía emplear agua marina para la producción de combustibles sintéticos en vez de agua de ríos, acuíferos, embalses, etc. A diferencia del agua de mar, el agua potable no sobra. Ese es el punto débil del planteamiento de la tecnología energía a líquido (power to liquid o PTL), que permite la producción de combustibles sintéticos con agua, dióxido de carbono y energía eléctrica.

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40 comentarios en «Este catalizador de bajo coste convierte el agua de mar en combustible para barcos y aeronaves»

  1. Ya va llegando la hora de poner un impuesto al agua de mar. Que está salado porque se mean los peces. 🙂

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    • A este paso acabaremos drenando los oceanos para poder generar combustibles…. 😛

      Bromas a parte, el invento se ve muy interesante! En tierra se podría generar con fuentes renovables y con ello generar hidrocarburos «renovables» para sectores como la aviación o el transporte pesado que sean más dificiles de electrificar por ahora.

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      • O sea que tienes electricidad y la conviertes con agua en hidrocarburos para alimentar un motor térmico que aparte de ineficiente generaría CO2.

        Todo un plan bien pergeñado sin duda, mucho mejor que usar directamente la electricidad.

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        • No, no se genera más CO2, porque para formar los hidrocarburos necesitas CO2. Simplemente lo cambias de sitio, del agua a la atmósfera.

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          • Sigue siendo un problema cambiar el CO2 del agua a la atmósfera, estaríamos tirando a la basura uno de los métodos que tiene de guardar CO2 el planeta, i personalmente no creo que sea los más acertado excepto para algunas aplicaciones navales concretas.

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  2. A ver, un momento. Reflexionemos.

    Con agua y electricidad renovable tenemos hidrógeno.
    Con ese H₂ y CO₂ y más electricidad tenemos CO y agua.
    Con ese CO y más H₂ y aún más electricidad tenemos combustible sintético.
    Y quemando ese combustible movemos vehículos y devolvemos el CO₂ a la atmosfera.

    ¿Me estáis diciendo que haremos todo esto, cuando podemos usar esa electricidad directamente?

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    • Entiendo que lo quieren para generar combustible para los aviones, sin repostar.

      La idea es probablemente absurda, pero el ejército tiene dinero para investigar cosas absurdas que suenan bonitas en la cabeza de un general, y los investigadores tienen presupuesto para investigar algo que a nivel militar saben absurdo, pero que a nivel científico puede ser la base para otras inventos útiles.

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    • Hola, hay un video de J calero en carwow que lo explica muy bien con la gente de obrist. Tienen una serie de patentes o licencias para su hyperhybrid, usando un tesla model 3 como base que van en ese camino. Muy interesante.

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      • Los de obrist usan Metanol sintetizado.
        Basicamente los de obrist jodieron un Model 3 convirtiéndolo en un REEV a base de metanol.
        Venden patentes, reciben subvenciones, no tiene sentido, un fraude.
        Obviamente a Calero le encantó.

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      • Los bicilíndricos nunca funcionarán . Como el model 3 de orbist , el VW xl1 , el BMW i3 Rex y el A1 de Mahle.

        Llevan motores carísimos de diseñar , arreglar , cambiar y producir.

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    • Exacto, es brillante, ¿cómo no se nos había ocurrido antes?

      Es como ir de Sevilla a Córdoba pasando por Bilbao, pero lo importante es que seguiríamos dependiendo de los petroleros.

      ¿A quién le importa que sea la forma más ineficiente y absurda de mover un cacharro?

      Estaremos la mar de felices, porque tendremos coches con 800 km de autonomía, repostaremos en 5 minutos y seremos la mar de circulares y ecológicos.

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    • Si.

      Y hasta que no puedas meter la energía que necesita un avión eléctrico para ir de Europa central a America central en una batería y dicha batería en dicho avión, la opción de estos combustibles no será absurda.

      El día que puedas utilizar la electricidad directamente para ese cometido, que quien sabe, quizás ese día llega, entonces pasará a ser la soberana tontería que insinuas en tu comentario.

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  3. Solución ideal para los que quieren seguir utilizando combustibles, en un remolque llevas un reactor nuclear, y en otro un depósito de 100.000 litros agua de mar, y combustible gratis para las vacaciones.

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    • El CO2 atrapado en el agua realmente no es solo por vida marina, también viene del intercambio con la atmósfera. Y el de la atmósfera lo generan al quemarlo. Técnicamente es un ciclo completo.

      El limitante es el tiempo en producir cuatro gotas de combustible, y el combustible nuclear gastado.

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      • De hecho el gran problema de los océanos, es el aumento del CO2 disuelto, como consecuencia del aumento del CO2 en la atmosfera. Este aumento hace el agua de mar mas acida y mata los corales y todos los animales que construyen conchas con carbonato cálcico.

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  4. Pufff, miedo me da… porque de momento el agua no tiene mucho, pero ya veo la guerra por mas extensión …. y el peligro que representa el secado de algunas zonas… como el agua es infinita… no el agua no es infinita, es finita pero con unos números muy muy grandes.

    ¿Manejamos bien los recursos del planeta? No, entonces digamos cualquier cosa que sea necesaria para reducir el agua es algo que seguramente se nos vaya de las manos en un sistema salvaje….

    Aparte de la energía que gasta.. que sinceramente nos lo podíamos ahorrar.

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  5. Pues sí, suena a chiste, la verdad…
    Me han hecho mucha gracia vuestros comentarios XD

    Hacemos un combustible mu limpio si, sólo necesitamos un condensador de fluzo y mirar a ver que se cuece por ahí en el año 3000, quizá hayan dejado de quemar cosas para obtener energía… Ta tirao! jajaja

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  6. El ejército de USA piensa en poder pasar más días en altamar realizando sus operaciones y también en el gran ahorro de combustible, por lo hablar de que el petróleo está bajo mínimos por su sobre explotación.
    Ahora bien, esto es nefasto para el crecimiento global…. El mar es, junto con los árboles, lo que más co2 retiene y uno de los medios del planeta para auto regularse. Al llevar a cabo este proceso soltamos más y más co2 a la atmósfera en el proceso de combustión…
    Esta idea sería cojonuda diseñada para producir hidrógeno verde que a su vez alimentará algún reactor que funcionara con ese hidrógeno… Pero esto es totalmente contrario al espíritu de evitar el cambio climático y la neutralidad de carbono. Al menos en mi opinión.
    Los yankis en su línea…

    Por cierto, con los nuevos reactores nucleares de uranio empobrecido y refrigeración por gas de sodio, que son súper seguros, no sé por qué no están trabajando en que los grandes transatlanticos y los mega cruceros se rectifiquen por este sistema. Serían mil veces más limpios y seguros que ahora.

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  7. Esta frase » El problema de los catalizadores suele ser la pérdida de rendimiento según se van consumiendo», es falsa, los catalizadores aceleran las reacciones, pero no intervienen en ellas, por eso no se consumen..
    Por otro lado no explican como se deshacen del cloruro sódico, para lo que en principio hace falta un extra de energía adicional

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    • En la teoría, así es. En la práctica hay muchos factores que hacen que el catalizador se degrade, si bien es cierto que lo hace lentamente. Desde la presión, pH, estrés térmico, dilatación/compresión…
      Incluso el famoso platino que actúa como catalizador en las células de combustible de H2, tiene vida útil limitada.
      Saludos.

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  8. Aquí se habla de una aplicación concreta de tipo militar: fabricar el combustible de los aviones en los propios portaaviones sin tener que repostar. El ejército americano creo que lo llevará a cabo si les interesa independientemente de las opiniones que aquí se viertan

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  9. Carambola segura parece genial para acabar gastando el agua del mar y el habitat de los peces y después para terminar polucionando el aire humano.
    Y no sería más interesante que realicen un sistema eléctrico gratis como el del español éste que recién lo hizo …??

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  10. Lo veo absurdo,generar hidrocarburos a partir del CO2.
    Hay que generar hidrógeno combustible de la molécula del agua y si , utilzando electricidad,nada de catalizadores ni ostias.Con ese hidrógeno utilizando el oxígeno de dicha electrolisis realizas la explosión para mover el motor y como resultado generas el gas más contaminante del planeta (vapor de agua),Nos tienen engañados y absorbidos con todo eléctrico,paneles solares y energía eólica.( Soy instalador de energías renovables),nos dicen que no contaminan y que no interfieren en la naturaleza.Pues todo lo contrario ,fabricar las células fotovoltaicas que lleva un panel solar contamina muchísimo ,no lo vemos porque no quieren que lo veamos,producir la barra de silicio de la cual sacarán dichas células fotovoltaicas necesita muchísimos grados de temperatura para la fusión del silicio ,todo esto generado en un alto horno de combustible fósil(genera mucho CO2) a su vez para incrementar el rendimiento de dicha célula fotovoltaica se adúltera el silicio con otro componente químico Na,k,etc,que desprende gases tóxicos.
    Por otro lado los grandes aerogeneradores que vemos por las montañas,generan turbulencias electromagnéticas que perturban a las aves migratorias, produciendo desorientación entre ellas ,así pues imaginad que estarán produciendo a los humanos sin darnos cuenta.
    Os digo ,que nos manipulan como quieren y nosotros somos tontos porque nos dejamos .Energía libre para todos. Nikola Tesla .

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  11. Muy interesante ver como están saltando alrededor de lo potente y explosiva que resulta el agua marina bajo electrolisis simple generando hidrógeno y oxígeno… Combustibles perfectos… Cuanta malicia… Todos quienes anunciaron el proceso y lo usaron, lamentablemente desaparecieron por razones desconocidas… Recuerden muy bien, generadores simultáneos de H2/O2 son una realidad simple y suprimida por grandes corporaciones… Patentes tomadas y guardadas indefinidamente, para mantener dependencia…. Pero hay un Dios, gente.

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  12. Desde hace muchos años, se han cogido patentes muy eficaces, se han comprado y se echaron al cajón del olvido, ahora quieren acudir al agua de mar, estoy seguro de que existen soluciones muy eficaces y seguras para utilizar en el transporte y electricidad, qué garantía hay de usar el agua del mar sin que ésta se perjudique y por ende afecte la vida marina, no lo veo claro, con tantos intereses que hay de por medio, no me fío de los hombres.

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