La startup M2X Energy se asocia con la UCF para convertir gases de efecto invernadero en metanol bajo en carbono

La mayoría de la gente es consciente del impacto climático del dióxido de carbono. Sin embargo, no muchos saben que el metano, principal componente del gas natural, es mucho más potente que el dióxido de carbono.

Aunque el metano no permanece en la atmósfera tanto tiempo como_{el CO2} (que puede permanecer miles de años), es 84 veces más potente atrapando calor en un horizonte temporal de 20 años, según el sexto informe anual de evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático. Y en 2021, la emisión de metano alcanzó niveles récord por segundo año consecutivo, según la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica.

Por eso, el Centro de Energía Solar de Florida (FSEC) de la UCF se ha asociado con la startup M2X Energy, que ha desarrollado una tecnología para capturar el metano de las antorchas de gas y convertirlo en metanol líquido, que luego se puede transportar. La empresa fue creada en 2020 y financiada por Breakthrough Energy Ventures, fundada por Bill Gates, que ayuda a acelerar las innovaciones que contribuyen a alcanzar un nivel cero de emisiones de gases de efecto invernadero.

Un tercio de las emisiones de metano causadas por la actividad humana proceden de la industria de los combustibles fósiles, y una fuente importante de fugas de metano a la atmósfera es la quema de gas. Se trata del proceso de quema y eliminación del gas natural varado, un subproducto de la producción de petróleo, en los pozos petrolíferos. Existen más de 16.000 instalaciones de quema de gas en todo el mundo.

Los gases de efecto invernadero, como el metano, el dióxido de carbono, el óxido nitroso y otros, atrapan el calor en la atmósfera y afectan al clima de la Tierra. Estos gases han aumentado drásticamente, debido sobre todo al incremento del uso de combustibles fósiles en los últimos 100 años o más. El exceso de emisiones de gases de efecto invernadero contribuye al aumento de los incendios forestales, los cambios en las poblaciones y hábitats de la fauna, los fenómenos meteorológicos extremos, la subida del nivel del mar y el deshielo de los casquetes polares.

La quema de gas suele ser ineficaz en la práctica, ya que deja escapar metano además de producir los productos normales de la combustión, es decir,_CO2 y agua.

Aunque el problema de la quema de gas existe desde que hay producción de petróleo y gas, y existen algunas alternativas, M2X Energy lanza al mercado una solución modular, transportable y escalable.

Conocida informalmente como la "planta sobre ruedas", la unidad puede desplazarse al emplazamiento de un pozo y convertir en metanol el gas que, de otro modo, se quemaría in situ, para después transportarlo en camiones cisterna a los usuarios finales.

M2X colabora con el FSEC para comprender mejor y optimizar los procesos químicos de las plantas modulares de metanol de M2X.

"Uno de los mayores retos es construir una planta química que sea pequeña y rentable, ya que la mayoría de las plantas químicas son enormes para aprovechar las economías de escala", explica Paul Yelvington, director científico de M2X. "Ser pequeña es un reto comercial y técnico, pero es lo que se necesita para procesar el gas de pozo y acabar con la quema en antorcha".

El metanol líquido puede utilizarse en la producción de productos económicamente viables como combustibles bajos en carbono, madera de ingeniería, plásticos, fibras sintéticas e incluso como portador de hidrógeno. Una característica única del proceso de M2X es que reutiliza un motor de automóvil como reactor químico de bajo coste.

"Estos pozos están distribuidos geográficamente, a menudo en lugares remotos, y la construcción de infraestructuras de gasoductos para transportar el gas desde estas fuentes aisladas hasta una planta química centralizada es económicamente inviable", afirma Edwin Yik, ingeniero principal de investigación y desarrollo de M2X. "Esto lleva a los productores actuales a quemar el, literalmente, gas varado ".

Jim Fenton, director del FSEC, afirma que, como una de las mayores y más activas organizaciones estatales de investigación sobre energías renovables y eficiencia energética de EE.UU., el FSEC puede aportar su experiencia técnica y sus instalaciones para apoyar a M2X y su misión.

"Gracias a esta colaboración, los investigadores del FSEC y de M2X trabajan codo con codo en el mismo laboratorio para reducir las emisiones de gas natural y fabricar un producto útil, el metanol", explica.

Nazim Muradov, investigador principal del proyecto, afirma que los investigadores del FSEC aportan su experiencia en investigación sobre catálisis, tecnología de reformado de combustibles y análisis de productos.

"Gracias a la fructífera colaboración entre los investigadores del FSEC y los ingenieros de M2X, el proyecto ha avanzado con éxito hasta su actual segunda fase de desarrollo tecnológico y tiene buenas perspectivas de demostración de prototipo e introducción en el mercado".

La primera unidad piloto de M2X Energy, que consume aproximadamente 85.000 pies cúbicos de gas de antorcha al día y produce 5.000 barriles de metanol al año, estará lista para la demostración de campo en el segundo trimestre de 2023, y se espera que las primeras unidades comerciales estén disponibles para su despliegue en 2024.