RIS3CAT CoSin: combustibles sintéticos

Que é?

 
CoSin  é un proxecto da Comunidade RIS3CAT Energia, creada pola Generalitat de Catalunya a través de ACCIO, na que se engloban proxectos de investigación industrial, desenvolvemento experimental e innovación orientados a transformar o sector enerxético cara a un modelo máis sustentable e eficiente.

O obxectivo do proxecto CoSin é desenvolver combustibles sintéticos que permitan a súa almacenaxe de forma química, para resolver así o reto que se presenta coas enerxías renovables a grande escala. 

A prioridade deste proxecto de utilizar o carbono de orixe bioxénica enmárcase dentro dunha economía circular no ámbito do CO2 contribuíndo á mellora medioambiental e a diminución das emisións de CO2. Considérase ademais a posible utilización de fontes de carbono, como a biomasa forestal, zurros ou lamas de depuradora que achegan un valor social e medioambiental engadido.

Os esforzos do proxecto céntranse, por unha banda, no deseño, construción e operación experimental dunha planta prototipo que integrará a produción de biometano, mediante a separación do CO2 e CH4 do biogás, e a transformación do CO2 do propio biogás ou do biometano nun gas rico en metano (>98%) mediante a reacción controlada con hidróxeno, procedente da electrólise de auga.
Por outra banda, desenvolveranse sistemas máis eficientes para obter  hidróxeno a partir de electrólise a alta temperatura ou da coelectrólise conxunta de H2O e CO2 para obter mesturas controladas de H2 e CO como elementos de entrada para diferentes rutas de síntese química.

Surtidor en vehículo

Participación de Naturgy

Trátase dun proxecto que lideramos dende Naturgy, para o que actuamos como coordinadores do consorcio, e no que somos responsables do deseño do sistema de monitorización online da planta prototipo de enriquecemento do biogás e metanización do CO2, así como do estudo de caracterización e usos finais do biometano.

O consorcio compóñeno outras 7 entidades que inclúen empresas, centros tecnolóxicos e unha universidade, con sede en Cataluña.


Participación de Naturgy

Tecnoloxías utilizadas


O proxecto CoSin inclúe un innovador proceso para transformar o biogás xerado mediante a dixestión anaerobia de lamas das estacións depuradoras de augas residuais, (EDAR) en biometano con calidade abondo para ser inxectado na rede de gas natural.

O proceso consta da limpeza e purificación do biogás xerado durante a dixestión anaerobia, unha posterior etapa de enriquecemento ou separación do CO2 e unha planta piloto de metanación para a produción de CH4 a partir do CO separado ou directamente a partir do biogás depurado, maximizando desta forma a produción de biometano.


Proceso de transformación del biogás
O proxecto estrutúrase en tres bloques de tecnoloxías que constitúen o proceso para a síntese de combustibles, metano e outros produtos de valor engadido, a partir do carbono bioxénico.
Biometano

O obxectivo principal deste bloque é validar a viabilidade técnica e económica da conversión do biogás xerado nas EDAR en biometano mediante procesos de enriquecemento.

O proceso de enriquecemento ou upgrading do biogás consiste na separación dos seus dous principais compoñentes, CH4 e CO2 de forma que se obtén metano CH4 case puro, cun poder calorífico significativamente maior que o do biogás bruto e que pode ser compatible cos usos do gas natural cando cumpre os requirimentos de calidade establecidos pola normativa.

Para esta validación construirase e operarase unha planta prototipo de enriquecemento de biogás nunha EDAR, cunha primeira fase de limpeza do biogás onde se eliminarán os principais contaminantes e unha segunda fase de separación onde se separará o CO2 do biometano, enviando este CO2 á unidade de metanación.
Electrolizadores e coelectrolizadores
O obxectivo principal deste bloque é desenvolver un sistema de xeración de conversión de enerxía eléctrica en hidróxeno e syngas para a xeración de combustibles sintéticos por reacción catalítica. A tecnoloxía utilizada para a produción de hidróxeno e o syngas é a electrólise de alta temperatura (Solid Oxide Electrolysis Cells, SOEC). Esta tecnoloxía enxerga altas eficiencias (>90%), réxime de operación dinámico (acoplable a renovables) e altos ritmos de produción (>10 kA/m2 de corrente inxectada i >200 mol H2/h·m2). É necesario resaltar que, no presente, a tecnoloxía de coelectrólise para a xeración de gas de síntese (H2/CO) a partir de H2O e CO2 encóntrase nunha fase de investigación e desenvolvemento.
Metanación do CO2
Neste bloque implantarase un prototipo ou planta experimental de metanación que permita a viabilidade técnica e económica desta tecnoloxía para a produción de combustibles sintéticos, esencialmente metano.

O prototipo alimentarase do CO2 procedente da planta de enriquecemento do biogás, e a metanación do CO2 realizarase mediante un reacción termo-catalítica de redución do CO2 segundo a reacción de Sabatier (CO2 + 4 ·H2 -> CH4 +2 · H2O).

Na planta prototipo de metanación do CO2 previuse integrar distintas tecnoloxías para a monitorización da composición dos gases de proceso, así como o acoplamento da nova tecnoloxía de electrólise de alta temperatura ou o ensaio de novos catalizadores co fin de optimizar custos de operación e mantemento.

Dentro deste bloque, deseñarase e construirase o sistema experimental dun reactor catalítico DBD plasma a escala de laboratorio para validar a tecnoloxía de metanación por plasma.
  • Obxectivos

     Levar a cabo a produción de combustibles sintéticos e procesos químicos relacionados, a partir do carbón de orixe bioxénica, ou mediante a reutilización de dióxido de carbono, e/ou auga.

     Desenvolver unha alternativa para os gases sintéticos como elementos de almacenamento de enerxía a grande escala que facilite unha maior intensidade na introdución e uso de enerxías renovables.

     Mellorar as eficiencias dos procesos de electrólise e coelectrólise de auga e CO2  para a obtención de hidróxeno e syngas como elementos precursores dos procesos de síntese de gases e líquidos combustibles.

     Ser unha referencia internacional no coñecemento e desenvolvemento da tecnoloxía no ámbito dos combustibles sintéticos a partir do carbono e da auga.

     
  • Vantaxes

     Contribución ao desenvolvemento das enerxías renovables ofrecendo unha alternativa para o almacenamento desta enerxía, mediante o almacenamento de enerxía en forma química.

     Contribución a unha economía circular no ámbito das emisións de CO2 mediante a súa diminución efectiva ao emprender o uso nun bucle pechado de carbono de orixe bioxénica.

     Contribución á  mellora medioambiental ao aproveitar a biomasa residual (lamas de depuradora, zurros, etc.) como fonte de carbono para a produción de combustibles sintéticos.

     Desenvolvemento de novas oportunidades de negocio en novos produtos, compoñentes e tecnoloxías de alto valor engadido.

     Contribución á interconexión enerxética entre as redes de enerxía eléctrica e de gas promovendo novas oportunidades, proxectos e modelos enerxéticos.

Este sitio utiliza cookies propias e de terceiros para personalizar a túa navegación e analizar a túa actividade no web, con obxectivos estatísticos e para mostrar publicidade. Se continúas navegando, consideramos que aceptas o seu uso.