La tecnología de queroseno solar de Sun to Liquid gana el premio de Energy Globe World

Hay sectores que son difíciles de descarbonizar, como el de la aviación, y durante años va a hacer falta cierta cantidad de combustibles alternativos o sintéticos para reemplazar al queroseno de origen fósil. El proyecto europeo Sun to liquid hace posible la producción a gran escala de queroseno sostenible a partir de agua, CO₂ y luz solar, se ha llevado uno de los premios más prestigiosos del mundo en materia de sostenibilidad.

Este proyecto, financiado con fondos de la Unión Europea y Suiza, ha competido con otros 2.000 proyectos de 182 países para el 22º Energy Globe World Award, llevándose el galardón Fuego, que premia proyectos sobre tecnologías energéticas sostenibles. Entre las empresas y entidades participantes encontramos a la española Abengoa, y es más, el experimento se realizó en Móstoles (Madrid) en las instalaciones de IMDEA Energía.

Sun-to-liquid se llevó a cabo entre enero de 2016 y diciembre de 2019 y partió de la experiencia previa del proyecto Solar-JET. En dicho proyecto se logró por primera vez la obtención de queroseno para aviación a escala de laboratorio, con un reactor de 4 kW ubicado en el tejado de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich, con una producción de un decilitro (0,1 l) diario. El paso siguiente y más obvio es producir en mayores cantidades, para lo cual se construyó una planta de producción de queroseno solar de mucha más capacidad.

¿Cómo funciona una planta de producción de queroseno solar?

A primera vista (ver imagen de cabecera), parece una planta termosolar, con una serie de 169 espejos heliostáticos -van siguiendo al sol- de 1,9×1,6 metros. Estos concentran 2.500 kW/m² de energía en la torre, concentrando el haz de luz en un espacio pequeño, solo 16 cm de abertura. Así se pueden lograr 50 kW en un reactor compuesto de una cerámica porosa reticulada (RPC) de dióxido de cerio, que aprovecha los 1.500 ºC concentrados para romper moléculas de agua (H₂O) y dióxido de carbono (CO₂).

En el reactor se produce una especie de combustión invertida, ya que los productos de la combustión son vapor de agua y dióxido de carbono. A la salida del reactor se obtiene gas de síntesis, compuesto de hidrógeno (H₂) y monóxido de carbono (CO), tras las reacciones reducción-oxidación. La fuente de agua es la humedad ambiental. El paso siguiente es la conversión del gas de síntesis en queroseno mediante el proceso Fischer-Tropsch.

A nuestros lectores les puede sonar esto de obtener hidrocarburos a partir de agua y dióxido de carbono, ya que hemos visto un proyecto muy similar para la producción de hidrocarburos en alta mar, solo que en vez de energía nuclear la fuente de energía es termosolar. Este proyecto busca más el favorecer al medio ambiente que las necesidades de los portaaviones de propulsión nuclear.

Normalmente las plantas termosolares concentran el calor del sol en una torre para calentar agua, evaporarla, y alimentar una turbina de vapor que genera electricidad. Es una forma alternativa de producción eléctrica respecto a la fotovoltaica, que en vez de espejos tiene placas solares que producen corriente eléctrica directamente. El problema del almacenamiento se puede paliar con megabaterías y el almacenamiento de calor en sales fundidas.

En cambio, Sun to liquid no produce energía eléctrica para verterla a la red, sino combustibles alternativos sin producción de emisiones. Cuando el queroseno solar se queme en la turbina de un avión, la reducción neta de emisiones es del 90% respecto al queroseno de origen fósil. A largo plazo, la aviación confía en poder surcar los aires o con motores eléctricos en hélices, o con turbinas que funcionen con hidrógeno. Esta es una solución intermedia con un impacto medioambiental muy reducido a efectos netos.

Los combustibles líquidos permiten almacenar 20 a 60 veces más energía que las baterías electroquímicas

Los participantes del consorcio Sun to Liquid son la Escuela Politécnica Federal de Zúrich, IMDEA Energía, Centro Aeroespacial Alemán, Abengoa y HyGear Technology & Services B.V., coordinados por el Bauhaus Luftfahrt e.V. y con el apoyo de ARTTIC. Parte de los fondos necesarios vinieron del programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea y la Secretaría de Estado de Educación, Investigación e Innovación (SERI) de Suiza.