Techno-economic assessment of the production of synthetic fuel via Direct Air Capture powered with renewable energy

Autor/a

Sequeiros Fernández, Julio

És sabut que l'augment de la temperatura global, la pujada del nivell del mar, l'extinció d'espècies animals, alguns problemes de salut i els fenòmens climàtics extrems són conseqüència del canvi climàtic. Per això, des de fa temps, s'han creat organismes internacionals que han adoptat mesures per pal·liar aquest canvi, marcant el camí que han de seguir les polítiques dels diferents països basant-se en dades científiques.
Durant els darrers anys s'han proposat algunes formes de mitigar els efectes del canvi climàtic, però ha estat recentment quan la captura i la utilització del carboni ha començat a cobrar importància. Paral·lelament, el problema de trobar combustibles alternatius per cobrir les necessitats energètiques actuals és cada cop més important, ja que la dependència dels combustibles fòssils té data de caducitat. Els sistemes que utilitzen energia renovable per produir combustible, gas o productes químics s'anomenen processos Power-to-X, i s'estan investigant com a alternativa sostenible als processos convencionals.
En aquest treball es fusionen ambdues idees i es desenvolupa i dissenya un procés Power-to-Fuel que utilitza el CO2 i l'aigua continguts a l'aire per produir combustible sintètic, aconseguint eficiències superiors a les poques tecnologies disponibles a la literatura. A causa de la manca d'informació relacionada amb el disseny d'un procés complet, les unitats individuals s'estudien mitjançant simulacions enllaçades mitjançant el programari Aspen Hysys®. S'analitza el comportament complet del sistema, incloent-hi una anàlisi de sensibilitat de les diferents variables del procés. En particular, s‟avaluen tres ubicacions amb condicions climàtiques molt diferents per comprovar l‟impacte de les condicions de l'aire en el procés, així com els guanys d'eficiència que implica un canvi en la composició del flux d‟entrada. A més, es fa una simulació d'una central elèctrica renovable amb diferents tecnologies per a cada emplaçament utilitzant el programari RETScreen Expert®, i s'hi inclou un breu informe econòmic. Tot i que l'anàlisi econòmica revela uns costos elevats, aquest estudi proporciona un punt de referència per a anàlisis futures d'un procés integrat i sostenible basat en l'eliminació de carboni i la producció d'energia.

 

Director/a

Llovell Ferret, Fèlix
Pou Ibar, Oriol ; MacDowell, Niall

Estudis

IQS SE - Màster en Enginyeria Química

Data

2021-09-13