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La maravillosa reacción química del proceso Fischer-Tropsch: ¿cómo pasar de gas a gasolina?
En el contexto de la transformación energética global, la tecnología de conversión de gas a líquido (GTL) ha surgido rápidamente como un proceso revolucionario para convertir el gas natural en combustibles líquidos. El núcleo del proceso es el proceso Fischer-Tropsch, que convierte el monóxido de carbono (CO) y el hidrógeno (H2) en hidrocarburos de cadena larga, incluidos combustibles como la gasolina y el diésel, mediante una serie de reacciones químicas.
Por lo tanto, el proceso Fischer-Tropsch no solo produce eficientemente gas de síntesis, sino que también lo convierte en los combustibles líquidos que utilizamos todos los días, lo cual es fundamental para reducir la dependencia del petróleo convencional.
El primer paso de este proceso químico implica la oxidación parcial del metano, el componente principal del gas natural, para producir una mezcla de gas de síntesis crudo que contiene principalmente monóxido de carbono e hidrógeno. Esta mezcla se optimiza aún más mediante una reacción de desplazamiento de agua y gas para obtener la relación CO/H2 adecuada y luego se eliminan las impurezas, convirtiéndola en gas de síntesis puro. A continuación, el gas de síntesis puro se introduce en el proceso Fischer-Tropsch, donde se producen diversos hidrocarburos sintéticos mediante la acción de catalizadores de hierro o cobalto.
El proceso de conversión de metano en metanol
Otra ruta es convertir metano en metanol, un proceso que involucra tres reacciones principales. Primero, el metano y el agua generan dióxido de carbono e hidrógeno a través de una reacción de reformado con vapor, luego se realiza una reacción de desplazamiento de agua para aumentar la producción de hidrógeno y, finalmente, el hidrógeno generado se combina con monóxido de carbono para sintetizar metanol.
Cabe mencionar que el metanol tiene sólo la mitad de la densidad energética de la gasolina, pero su fluidez y manejabilidad lo convierten en un excelente componente de combustible.
Tecnología para convertir metanol en gasolina
En la década de 1970, Mobil desarrolló tecnología para convertir metanol en gasolina. El proceso implica la deshidratación parcial del metanol con la ayuda de un catalizador de tamiz molecular para producir éter dimetílico, que luego se convierte en varios hidrocarburos de cadena larga, formando finalmente gasolina, que está compuesta en un 80% por cinco o más átomos de carbono.
Desarrollo de otras tecnologías GTL
Además del proceso de conversión de metanol, GTL también introduce el concepto de biogás a líquido (Bio-GTL), que utiliza microorganismos y enzimas para convertir metano en combustible líquido. Este enfoque marca una nueva tendencia de desarrollo en la tecnología GTL y demuestra el potencial de la catálisis microbiana para la conversión de energía.
El Banco Mundial señaló que cada año se queman o liberan aproximadamente 150 mil millones de metros cúbicos de gas natural, lo que equivale al 25% del consumo de gas natural en Estados Unidos. Si estos recursos se pueden convertir a través de GTL, esto. nos traerá beneficios económicos considerables.
Aplicaciones comerciales y perspectivas de futuro
En la actualidad, varias empresas multinacionales importantes, como Royal Dutch Shell y Sasol, han invertido en la construcción de plantas GTL. Estas plantas no solo logran una conversión eficiente del gas natural, sino que también brindan soluciones innovadoras para mejorar la cadena de suministro global de combustible. Con el agotamiento de los recursos petroleros convencionales, se cree que la tecnología GTL será cada vez más popular.
Sin embargo, ¿cómo afectará la economía de la tecnología GTL a su aplicabilidad en el mercado a medida que cambien los precios mundiales del gas natural y del petróleo crudo?
