El Centro de Desarrollo de Tecnologías de la Fundación Ciudad de la Energía (CIUDEN) anuncia una planta de metanol verde. En colaboración con el centro tecnológico Eurecat, ha diseñado una planta piloto orientada a la producción de metanol sintético a partir de hidrógeno verde y dióxido de carbono capturado. Esta instalación busca optimizar la eficiencia del proceso, superando las limitaciones termodinámicas de los reactores convencionales y eliminando etapas adicionales de purificación.

La tecnología empleada se basa en el concepto de conversión mejorada por adsorción selectiva (Sorption Enhanced), que permite aumentar la conversión global en el reactor mediante la incorporación de catalizadores activos y sorbentes específicos. El sistema ha sido diseñado para alcanzar una producción continua de 9 kg/h de metanol con una pureza superior al 90%, lo que representa un avance significativo frente a los procesos tradicionales.

La planta de metanol verde reutiliza CO2

Esta planta piloto forma parte de una estrategia más amplia de CIUDEN para adquirir capacidades en la síntesis de combustibles sintéticos (e-fuels). El enfoque integra principios de economía circular del carbono, ya que reutiliza CO₂ capturado como materia prima, en combinación con hidrógeno generado por electrólisis a partir de fuentes renovables.

El proyecto constituye un paso relevante hacia la descarbonización de sectores industriales intensivos en carbono, facilitando la conversión de emisiones en productos químicos de alto valor añadido. El metanol renovable obtenido puede utilizarse como vector energético, materia prima química o componente en mezclas de combustibles líquidos, contribuyendo así a la sostenibilidad del sistema energético.

Alberto Gómez Barea, director técnico del área de I+D+i de CIUDEN, ha destacado que “esta planta pionera representa un avance significativo en la producción de metanol sostenible ya que no solo utiliza fuentes renovables para la producción de hidrógeno, sino que además convierte un gas de efecto invernadero en un recurso valioso, contribuyendo a la lucha contra el cambio climático”.

Otra planta de metanol verde en Brasil

Eletrobras y Suzano, la mayor productora de celulosa del mundo, anunció el pasado año una alianza para investigar la construcción de una planta de metanol verde, utilizando hidrógeno verde y CO2 biogénico. El cual sea generado a partir de biomasa en la planta de Suzano. Según Ítalo Freitas, vicepresidente de Comercialización y Soluciones Energéticas de Eletrobras, la asociación busca avanzar en la producción de e-metanol, crucial para el futuro de la energía sostenible. Freitas afirmó que el acuerdo pretende satisfacer la creciente demanda de hidrógeno bajo en carbono y sus derivados en los mercados nacional e internacional.

La investigación determinará la viabilidad técnica y económica de construir una planta de producción de combustibles sintéticos, conocidos como e-fuels. Las empresas creen que la producción de e-metanol a partir de CO2 biogénico e hidrógeno renovable es prometedora en términos de demanda y escalabilidad.

Paulo Squariz, director de energía de Suzano, destacó que el e-metanol es un candidato probable para reemplazar combustibles fósiles en la industria marítima. Squariz expresó la intención de avanzar en estudios colaborativos con Eletrobras para fortalecer la competitividad de Brasil en la bioeconomía global.

Las consecuencias que podría tener

El CO2 biogénico puede capturarse y combinarse con hidrógeno verde para producir combustible limpio. Suzano elabora este producto quemando biomasa y licor negro como parte de su proceso de producción de celulosa. Actualmente, la capacidad instalada de generación de energía de Suzano es de 1,3 GW, y se espera que aumente a 1,7 GW con la nueva planta de celulosa en Ribas do Rio Pardo.

La producción de e-metanol y metanol verde podría proporcionar una fuente de energía renovable y limpia, reduciendo significativamente las emisiones de carbono. Esta colaboración es un paso significativo hacia la producción de e-metanol, alineando los esfuerzos de Eletrobras y Suzano con la creciente demanda global de soluciones energéticas sostenibles y bajas en carbono.

Aunque la ubicación exacta aún no se ha definido, el objetivo principal es ofrecer soluciones para la descarbonización industrial en la región. La empresa opera cuatro refinerías en el estado: Paulínia (Replan), Henrique Lage (Revap), Capuava (Recap) y Presidente Bernardes (RPBC), en Cubatão.

El proyecto fue uno de los seleccionados en la convocatoria del Ministerio de Minas y Energía para competir por los fondos internacionales Climate Investments Funds – Industry Decarbonisation (CIF-ID). Entre los criterios de selección considerados están la capacidad de producción de hidrógeno para uso industrial. También destacan la conectividad con puertos y el nivel de madurez tecnológica. Los proyectos deben estar operativos para 2035. Se incluyen en el marco del Programa Nacional de Hidrógeno. Este PNH2 busca establecer polos de hidrógeno de bajas emisiones en Brasil.

La elección de São Paulo responde a su gran disponibilidad de biomasa, especialmente de caña de azúcar. En la cosecha 2023/2024, el estado produjo 383,4 millones de toneladas. Así, se consolidó como el mayor productor de Brasil. Además del etanol, la biomasa de la caña genera carbono biogénico, insumo clave para la producción de combustibles sintéticos como bioetanol,  SAF (combustible de aviación sostenible) y e-metanol (combustible marítimo verde).

Petrobras se prepara para 2027, cuando entrarán en vigor las metas obligatorias de descarbonización del transporte aéreo. Siguiendo el plannig del marco de Corsia y del programa Combustible para el Futuro para vuelos nacionales. En el sector marítimo, Brasil prevé lanzar en mayo una estrategia alineada con la Organización Marítima Internacional (IMO) para promover combustibles sostenibles.

Actualmente, la refinería Revap, en São José dos Campos, suministra el 80% de la demanda de parafina de aviación en São Paulo y el 100% del combustible del Aeropuerto Internacional de Guarulhos.

Declaraciones de los promotores del centro de hidrógeno de bajas emisiones

«Además de las propias refinerías de Petrobras en el estado, que consumen hidrógeno, São Paulo se destaca como el principal polo industrial del país, con demanda potencial de industrias de difícil descarbonización, como los sectores químico y cementero», según nota publicada en eixos.

«La localización de este hub en São Paulo también es estratégica debido a la disponibilidad de infraestructura e insumos en la región, especialmente CO2 biogénico, que puede ser utilizado en la producción de combustibles sintéticos para el transporte marítimo y aéreo», afirmó la estatal.

El hub tecnológico UK HyRES ha destinado 3 millones de libras para el desarrollo de 10 proyectos innovadores en tecnologías de hidrógeno. Estas iniciativas buscan acelerar la transición hacia el cero neto y abarcan diversos ámbitos, como la electrólisis del agua de mar, la reutilización de infraestructuras offshore de petróleo y gas, y la producción de acero descarbonizado.

Uno de los proyectos clave está liderado por el profesor Mark Symes, de la Universidad de Glasgow, y se centra en la «electrólisis desacoplada del agua de mar». Este método plantea una alternativa a la electrólisis convencional, al separar la generación de hidrógeno y oxígeno en diferentes etapas y ubicaciones. Su implementación podría facilitar la producción de hidrógeno en regiones con escasez de agua dulce, como áreas costeras y zonas áridas.

El principal obstáculo de la electrólisis del agua de mar radica en la presencia de impurezas, especialmente sales, que pueden provocar corrosión y afectar la eficiencia del sistema. Los métodos convencionales generan hidrógeno y oxígeno simultáneamente en el mismo entorno, lo que implica riesgos operativos y deterioro del equipamiento. El plan de ahorro de energía propuesta por Symes permite sortear estos inconvenientes mediante un proceso optimizado que mejora la escalabilidad y rentabilidad.

Financiación para potenciar la electrólisis

Empresas como Verdagy y H2Pro también investigan enfoques similares para perfeccionar la electrólisis del agua de mar. La financiación otorgada por UK HyRES permitirá avanzar en la validación experimental de esta tecnología, con el potencial de transformar la producción de hidrógeno en zonas con acceso limitado a agua dulce. Si los resultados son favorables, este avance podría representar un cambio significativo en la generación de energía limpia y la reducción de emisiones globales.

Otro proyecto innovador proviene de la Universidad de Aberdeen, donde el Dr. Alfonso Martínez-Felipe investiga la reutilización de infraestructuras petroleras y gasísticas offshore para la producción y almacenamiento de hidrógeno. En el Mar del Norte existe una red extensa de plataformas y oleoductos que podría adaptarse para impulsar la economía del hidrógeno.

Este proyecto aborda aspectos clave como la optimización de las propiedades mecánicas de los materiales empleados en el almacenamiento y transporte de hidrógeno. La seguridad es un factor crítico debido a la alta inflamabilidad del gas. Asegurar una transmisión segura a largas distancias es esencial para su adopción a gran escala.

Empresas como Equinor y Shell ya exploran soluciones para adaptar infraestructuras existentes de petróleo y gas con fines relacionados con el hidrógeno. Si estas iniciativas prosperan, podrían reducir costes y tiempos en la ampliación de la infraestructura del hidrógeno. Para el Reino Unido y otros países, esto aceleraría la descarbonización.

Proyectos de hidrógeno con financiación para acero verde

La industria siderúrgica es una de las mayores emisoras de CO2 a nivel mundial. Un proyecto dirigido por el profesor Aidong Yang, de la Universidad de Oxford, estudia el uso del amoníaco como portador de hidrógeno y agente reductor en la producción de acero. El amoníaco es más fácil de transportar que el hidrógeno puro y puede liberar hidrógeno en el punto de uso.

La producción tradicional de acero emplea carbón para la reducción del mineral de hierro, lo que genera aproximadamente el 8% de las emisiones globales de CO2. Sin embargo, el uso de amoníaco e hidrógeno podría transformar esta industria, permitiendo la fabricación de «acero verde» con bajas emisiones. Empresas como SSAB en Suecia y ArcelorMittal en Luxemburgo ya desarrollan tecnologías para integrar hidrógeno en la producción siderúrgica.

El hidrógeno se considera una «navaja suiza» de la energía limpia debido a su versatilidad. Puede reducir emisiones en transporte, industria pesada y almacenamiento de energía. Cada proyecto financiado por HyRES busca eliminar barreras técnicas e infraestructurales, como la electrólisis del agua de mar o la reutilización de plataformas petroleras.

La viabilidad a gran escala de estas tecnologías podría alcanzarse en un plazo de 5 a 15 años, dependiendo del avance en investigación e infraestructura. No obstante, en los próximos años podrían surgir proyectos piloto en electrólisis marina o producción de acero verde, proporcionando información valiosa para su escalabilidad.

Según Wood Mackenzie, hay cinco tendencias clave que deberíamos tener en cuenta durante este año. Esta firma de análisis energético recomienda a los hubs tecnológicos prestar atención en estos puntos claves:

  1. EE. UU. apuesta fuerte por el hidrógeno azul

Estados Unidos está consolidando su posición en el mercado del hidrógeno azul, especialmente bajo las políticas de una posible segunda administración Trump. Se espera que en 2025, más de 1,5 millones de toneladas anuales de hidrógeno azul alcancen la decisión final de inversión (FID), superando con creces al hidrógeno verde.

  1. Proyectos gigantes de hidrógeno verde en camino

Aunque hasta ahora solo 16 gigavatios eléctricos (GWe) de capacidad de hidrógeno verde han alcanzado la FID, y solo dos proyectos superan 1 GWe, se espera que al menos un proyecto de gran escala alcance la FID en 2025. Cabe destacar la implantación de tecnologías de inteligencia artificial en energía solar para aumentar los rendimientos.

  1. China se expande en el mercado de electrolizadores

Los fabricantes chinos de electrolizadores están aumentando su presencia global. Se prevé que, para finales de 2025, más de un tercio de los equipos comercializados fuera de Norteamérica y Europa sean de origen chino. Esto se debe a la creciente demanda de hidrógeno verde y a la competitividad de los electrolizadores chinos en términos de costo y capacidad de producción.

  1. Desajuste entre inversiones y contratos de compra

Muchas decisiones de inversión se han tomado sin tener contratos de compra asegurados, lo que aumenta el riesgo de cancelaciones. Sin embargo, se espera que la aceleración de acuerdos de compra en Japón, Corea del Sur y Europa reduzca esta brecha. Actualmente, el volumen de FID sin contratos alcanza los 2,5 millones de toneladas anuales, con EE. UU. representando la mayor parte.

  1. Incremento en inversiones de amoníaco bajo en carbono

Se anticipa un aumento en las inversiones en amoníaco de bajas emisiones, liderado por empresas japonesas. Para 2025, se proyectan acuerdos por valor de 8.000 millones de dólares, superando las cifras de 2024. Además, se destinarán 2.000 millones de dólares a terminales de almacenamiento de amoníaco y 1.000 millones para la construcción de grandes buques de transporte, asegurando el suministro a mercados clave en Asia y Europa.

Antecedentes que apoyan estas tendencias en energía de hidrógeno

Según la Agencia Internacional de la Energía (AIE), la demanda global de hidrógeno alcanzó los 94 millones de toneladas en 2021, cubierta prácticamente en su totalidad por combustibles fósiles.  Sin embargo, el hidrógeno verde, producido a partir de fuentes renovables, está ganando terreno como una alternativa más limpia.

En España, el Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico destaca que el hidrógeno es un vector energético que puede almacenar energía para su uso posterior, siendo clave en la descarbonización de sectores como la industria y el transporte pesado.

¡El futuro del hidrógeno y el amoníaco con bajas emisiones de carbono pinta emocionante! ¿Qué opinas de estos desarrollos?

Fuente consultada:   Woodmac

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