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

Autor/a

Sequeiros Fernández, Julio

Se sabe que el aumento de la temperatura global, la subida del nivel del mar, la extinción de especies animales, algunos problemas de salud y los fenómenos climáticos extremos son consecuencia del cambio climático. Por eso, desde hace tiempo, se han creado organismos internacionales que han adoptado medidas para paliar este cambio, marcando el camino que deben seguir las políticas de los diferentes países basándose en datos científicos.
Durante los últimos años se han propuesto algunas formas de mitigar los efectos del cambio climático, pero ha sido recientemente cuando la captura y utilización del carbono ha empezado a cobrar importancia. Paralelamente, el problema de encontrar combustibles alternativos para cubrir las necesidades energéticas actuales es cada vez mayor, ya que la dependencia de los combustibles fósiles tiene fecha de caducidad. Los sistemas que utilizan energía renovable para producir combustible, gas o productos químicos se llaman procesos Power-to-X, y se están investigando como alternativa sostenible a los procesos convencionales.
En este trabajo se fusionan ambas ideas y se desarrolla y diseña un proceso Power-to-Fuel que utiliza el CO2 y el agua contenidos en el aire para producir combustible sintético, consiguiendo eficiencias superiores a las pocas tecnologías disponibles en la literatura. Debido a la carencia de información relacionada con el diseño de un proceso completo, las unidades individuales se estudian mediante simulaciones enlazadas mediante el software Aspen Hysys®. Se analiza el comportamiento completo del sistema, incluyendo un análisis de sensibilidad de las distintas variables del proceso. En particular, se evalúan tres ubicaciones con condiciones climáticas muy distintas para comprobar el impacto de las condiciones del aire en el proceso, así como las ganancias de eficiencia que implica un cambio en la composición del flujo de entrada. Además, se realiza una simulación de una central eléctrica renovable con diferentes tecnologías para cada emplazamiento utilizando el software RETScreen Expert®, incluyendo un breve informe económico. Aunque el análisis económico revela unos costes elevados, este estudio proporciona un punto de referencia para análisis futuros de un proceso integrado y sostenible basado en la eliminación de carbono y la producción de energía.

 

Director/a

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

Estudis

IQS SE - Máster en Ingeniería Química

Fecha

2021-09-13