Materia prima procedente del aire: metanol ecológico a pesar de la escasez de agua
Los costes de producción dependen de la luz solar y del viento
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CO₂ y agua para la producción de metanol verde captados directamente del aire: un estudio de Jülich demuestra que esto sería posible incluso en regiones del mundo con escasez de agua. Los principales factores que determinan los costes son unas condiciones eólicas y solares favorables.
Las persistentes olas de calor y las precipitaciones por debajo de la media en la primavera y el verano de 2026 están provocando una sequía notable, la bajada de los niveles de las aguas subterráneas y bajos caudales en ríos como el Rin, tanto en Alemania como en toda Europa. Al mismo tiempo, la producción de materias primas importantes, como el hidrógeno verde y el metanol, requiere cantidades considerables de agua. Si en el futuro se van a producir cada vez más combustibles renovables en regiones con abundante sol y viento, surge la pregunta de dónde puede proceder esa agua.
Un estudio del Forschungszentrum Jülich ofrece ahora una respuesta: los investigadores demuestran cómo se puede producir metanol renovable incluso en regiones con escasez de agua. El dióxido de carbono y el agua de proceso necesarios pueden extraerse conjuntamente del aire ambiente.
«Las regiones con abundante sol y viento ofrecen condiciones ideales para producir combustibles verdes, pero a menudo sufren escasez de agua», afirma el autor principal, Henrik Wenzel, de Jülich Systems Analysis. Ahí es precisamente donde entra en juego el proyecto de investigación DryHy. Financiado por el Ministerio Federal Alemán de Investigación, Tecnología y Espacio y coordinado por el Instituto de Tecnologías Energéticas del Forschungszentrum Jülich, el proyecto examina la producción de metanol renovable en regiones con escasez de agua desde una perspectiva holística. El estudio recién publicado evalúa la cadena de procesos desarrollada para este fin desde una perspectiva tecnoeconómica.
Agua y CO₂ de una única fuente
El concepto se basa en la captura directa de aire (DAC). Un material filtrante retiene el dióxido de carbono al tiempo que absorbe la humedad del aire. Lo que generalmente se ha considerado un efecto secundario indeseable se convierte en una ventaja en el concepto investigado: el agua capturada se incorpora a la producción de metanol junto con el CO₂. Los investigadores han modelizado toda la cadena de procesos, incluyendo la generación de electricidad renovable, la electrólisis, el almacenamiento de energía, el aprovechamiento del calor y la refrigeración sin consumo adicional de agua.
El análisis abarca más de 20 000 regiones de 78 países que se prevé que se enfrenten a un estrés hídrico al menos medio en 2050. En alrededor del 97 % de estas regiones, el aire contiene suficiente agua a lo largo del año para satisfacer toda la demanda del proceso de producción. Incluso en lugares muy secos, la producción sería posible, en principio, si la planta funcionara principalmente durante las horas más húmedas y almacenara agua temporalmente.
El viento y el sol determinan los costes
«Nuestros resultados muestran que la escasez de agua no tiene por qué descartar necesariamente el metanol verde», afirma Jann Weinand, jefe del departamento de Escenarios Integrados de Jülich Systems Analysis. «Para lograr unos costes de producción bajos, un suministro abundante y lo más constante posible de electricidad renovable suele ser más importante que una elevada humedad». Las ubicaciones con una buena combinación de energía eólica y solar resultan especialmente ventajosas.
En ubicaciones favorables, los costes de producción previstos para 2050 se sitúan en el rango de varios cientos de euros por tonelada; en ubicaciones menos adecuadas, pueden ser varias veces superiores. Por lo tanto, allí donde los recursos eólicos y solares sean especialmente abundantes, el metanol verde podría acercarse a los precios de mercado actuales. El precio contractual europeo actual es ligeramente inferior a 1.000 € por tonelada. Sin embargo, esta comparación es solo una instantánea: los precios de mercado fluctúan considerablemente, mientras que el estudio modela los costes de producción futuros. La caída de los costes tecnológicos y el aumento de los precios del CO₂ podrían reducir esta diferencia en el futuro.
Cuestión pendiente: repercusiones en el clima local
El proyecto DryHy también está investigando cómo la eliminación a gran escala de vapor de agua podría afectar al clima local. Si bien el modelo actual examina cómo la temperatura y la humedad influyen en la planta, esto permitirá en el futuro evaluar los posibles efectos de retroalimentación sobre la humedad, las nubes o las precipitaciones. «El hecho de que no recurramos a los recursos locales de agua dulce no significa automáticamente que la extracción de agua de la atmósfera no vaya a tener consecuencias a ninguna escala», afirma Thomas Schöb, jefe del equipo de Transformación de los Sistemas Energéticos. «Antes de construir plantas de gran envergadura, esta cuestión debería investigarse para cada ubicación específica».
El modelo revela el potencial y las limitaciones
El estudio es un análisis de modelización técnico-económica, no una investigación sobre plantas existentes. No se tienen plenamente en cuenta las diferencias regionales en materia de financiación, costes laborales e infraestructuras, así como la posible escasez de materiales. El funcionamiento flexible previsto de la electrólisis a alta temperatura también debe demostrar su eficacia en el uso industrial continuo.
«El estudio no ofrece un plan de acción ya elaborado para cada ubicación», subraya Henrik Wenzel. «Pero sí muestra las condiciones en las que el concepto resulta especialmente prometedor, y qué cuestiones técnicas y medioambientales hay que resolver a continuación».
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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