16) Opción de producir 𝐠𝐚𝐬 𝐧𝐚𝐭𝐮𝐫𝐚𝐥 𝐬𝐢𝐧𝐭é𝐭𝐢𝐜𝐨 para reducir dependencia externa de España.
En la actual coyuntura nos hemos percatado de que fiar nuestra seguridad energética como país a los intereses de países externos en un claro error, más si cabe en una materia tan sensible como la energía. Todo parece indicar que las exportaciones de gas natural de Rusia a la Unión Europea pueden verse afectadas por el desenlace de esta guerra geopolítica. La primera opción que se ha llevado a cabo es asegurar el suministro de gas natural debido a su importancia capital para el correcto funcionamiento de la sociedad europea tanto del sector industrial como en el ámbito residencial.
En ese primer escenario el gran beneficiado ha sido EEUU porque Europa ha comenzado a importar gas natural licuado mediante buques metaneros. El gas estadounidense costó de media 54 euros/MWh mientras que el proveniente de Rusia por gaseoducto lo hizo a 38 euros/MWh.
No obstante, la ciencia nos permite otras alternativas para no volver a depender de otros países, por mucho que sean aliados de la OTAN. Embarcado dentro de la economía circular, la reacción química de Sabatier o comúnmente conocida como Metanación, consiste en hacer reaccionar el hidrógeno renovable con el CO₂ capturado de fuentes industriales y, por tanto, el CO₂ emitido tras la combustión del GNS constituye un ciclo neutro de carbono.
4H₂ + CO₂ —> CH₄ + 2H₂O
La entalpia de la reacción de esta hidrogenación catalítica del CO₂ a CH₄ , ΔH, nos indica que por mol que reaccionamos expulsa 165 kJ de energía. Por lo tanto, nos encontramos ante una reacción exotérmica, y consecuentemente, la reacción se verá favorecida a bajas temperaturas. Transversalmente, el calor que desprende la reacción puede ser aprovechado para el calentamiento previo de los gases de alimentación intensificando el proceso.
En 2021 el prestigioso Ranking de Universidades de Shangai ha catalogado al departamento de Ingeniería Química de la Universidad del País Vasco (EHU/UPV) como 1º de España, entre las 16-27 mejores de Europa y entre las 101-150 del mundo (link: https://lnkd.in/dNKGjm5b). Esta clasificación se basa en la reputación académica y excelencia, tanto de los profesores e investigadores que forman parte, como de los resultados de sus investigaciones.
En el grupo de investigación TQSA del departamento de Ingeniería Química de la UPV/EHU liderado por Juan Ramón González-Velasco estudian la síntesis de catalizadores, el diseño del reactor junto con su modelado, y las estrategias de operación para llevar a cabo de forma eficiente la reacción de hidrogenación de CO₂ a CH₄.
Beñat Pereda Ayo profesor e investigador destacado del grupo incide en que “Es importante sintetizar catalizadores que sean activos a bajas temperaturas, ya que la termodinámica indica que la extensión de la reacción se encontrará limitada a altas temperaturas debido a su carácter exotérmico. Este hecho, unido a la gran cantidad de calor desprendido por la reacción, constituye un desafío desde el punto de vista de la Ingeniería Química. En concreto, el diseño del reactor cobra una gran importancia para maximizar la producción de metano”.
16) Option to produce synthetic natural gas to reduce external dependence on Spain.
In the current situation we have realized that trusting our energy security as a country to the interests of external countries is a clear mistake, even more so in a matter as sensitive as energy. Everything seems to indicate that Russia's natural gas exports to the European Union may be affected by the outcome of this geopolitical war. The first option that has been carried out is to ensure the supply of natural gas due to its capital importance for the proper functioning of European society, both in the industrial sector and in the residential sphere.
In this first scenario, the great beneficiary has been the US because Europe has begun to import liquefied natural gas through methane tankers. Gas from the United States cost an average of 54 euros/MWh while gas from Russia via pipeline cost 38 euros/MWh.
However, science allows us other alternatives so as not to depend on other countries again, no matter how much they are NATO allies. Embarked within the circular economy, Sabatier's chemical reaction or commonly known as Methanation, consists of reacting renewable hydrogen with CO₂ captured from industrial sources and, therefore, the CO₂ emitted after the combustion of GNS constitutes a neutral cycle of carbon.
4H₂ + CO₂ —> CH₄ + 2H₂O
The enthalpy of the reaction of this catalytic hydrogenation of CO₂ to CH₄, ΔH, tells us that per mole that we react expels 165 kJ of energy. Therefore, we are facing an exothermic reaction, and consequently, the reaction will be favored at low temperatures. Transversely, the heat given off by the reaction can be used for pre-heating the feed gases, intensifying the process.
In 2021, the prestigious Shanghai Ranking of Universities has classified the Department of Chemical Engineering of the University of the Basque Country (EHU/UPV) as 1st in Spain, among the 16-27 best in Europe and among the 101-150 in the world (link: https://lnkd.in/dNKGjm5b). This classification is based on the academic reputation and excellence of both the professors and researchers who are part of it, as well as the results of their research.
In the TQSA research group of the Department of Chemical Engineering of the UPV/EHU, led by Juan Ramón González-Velasco, they study the synthesis of catalysts, the design of the reactor together with its modeling, and the operating strategies to carry it out efficiently. the hydrogenation reaction from CO₂ to CH₄.
Beñat Pereda Ayo, professor and leading researcher in the group, emphasizes that “It is important to synthesize catalysts that are active at low temperatures, since thermodynamics indicates that the extension of the reaction will be limited at high temperatures due to its exothermic nature. This fact, together with the large amount of heat released by the reaction, constitutes a challenge from the point of view of Chemical Engineering. Specifically, the design of the reactor is of great importance to maximize methane production.”