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Convertir los gases de escape en combustible
El gas venenoso monóxido de carbono emitido por las acerías y otras fuentes industriales puede convertirse en cosas útiles. Pronto, una empresa de Nueva Zelanda con un enfoque inusual de esta idea planea utilizar el gas para producir etanol y precursores químicos para una amplia variedad de plásticos y disolventes.
La empresa, LanzaTech , utiliza microorganismos modificados genéticamente que se comen el gas. Si bien es común que las empresas utilicen microorganismos como levaduras y bacterias para fabricar etanol y otros productos, los microorganismos generalmente se alimentan de algún tipo de azúcar, como la glucosa derivada del almidón de maíz. En lugar de utilizar fuentes de alimentos, LanzaTech alimenta a sus microorganismos con monóxido de carbono. Básicamente se trata de consumir una corriente de gas, dice la directora ejecutiva de la empresa, Jennifer Holmgren.
LanzaTech anunció recientemente acuerdos para construir plantas comerciales en una acería y una central eléctrica de carbón en China. Las emisiones de las plantas siderúrgicas en todo el mundo serían suficientes para producir alrededor de 30 mil millones de galones de combustible cada año. Holmgren dice. Eso equivale a aproximadamente el 15 por ciento de la gasolina consumida en los Estados Unidos.
Los organismos también pueden sobrevivir con una mezcla de monóxido de carbono y gas hidrógeno llamado gas de síntesis, que se puede producir calentando, bajo ciertas condiciones, casi cualquier cosa hecha principalmente de hidrógeno y carbono, incluidos plásticos, astillas de madera y carbón. Por lo general, el gas de síntesis se convierte en productos útiles mediante procesos termoquímicos que utilizan catalizadores inorgánicos. Pero estos enfoques catalíticos también producen productos de desecho que deben eliminarse.
Eso explica otra ventaja de los microorganismos modificados genéticamente: se pueden fabricar para producir rendimientos mucho más altos de un producto deseado, dice Andy Aden , investigador del Laboratorio Nacional de Energía Renovable en Golden, Colorado. También dice que el costo de los microorganismos y los nutrientes puede ser menor que el costo de los catalizadores de metales preciosos que se usan típicamente en los procesos termoquímicos. Y los organismos a menudo pueden tolerar impurezas que desactivarían los catalizadores, agrega Aden.
El proceso LanzaTech tiene la ventaja adicional de no requerir hidrógeno. Como resultado, puede funcionar directamente en los chimeneas de las plantas de acero, que a menudo no incluyen hidrógeno. Si hay hidrógeno presente en una corriente de gas de combustión, se puede alimentar a los organismos o separar y vender; es un bien valioso.
Holmgren no revela el organismo específico que utiliza la empresa, pero dice que es una versión de un organismo que puede producir de forma natural etanol a partir de monóxido de carbono. La compañía lo modificó para producir el combustible a tasas comercialmente interesantes, dice. LanzaTech también anunció recientemente que había diseñado un microorganismo que puede producir 2,3-butanodiol, un precursor químico que se puede utilizar para producir el disolvente metiletilcetona (MEK), que se utiliza en marcadores de borrado en seco y en la fabricación de plásticos. y textiles. El mismo químico puede producir butanos y butadieno, que luego se pueden usar para fabricar una variedad de plásticos y combustibles de hidrocarburos.
Solo unas pocas empresas están adoptando un enfoque similar. Entre ellos se encuentran las empresas de Illinois Ineos Bio , con sede en Lisle, y Coskata , con sede en Warrenville. Ambos usan bacterias para producir combustible o productos químicos a partir de una combinación de monóxido de carbono e hidrógeno. LanzaTech apunta a las acerías porque producen gases de combustión que normalmente contienen monóxido de carbono pero no hidrógeno. Ha demostrado la producción de etanol en una acería; la planta piloto del molino puede producir 15.000 galones de combustible por año.
Este verano, LanzaTech anunció que había firmado una carta de intenciones con Baosteel, un gran fabricante de acero chino. Las empresas tienen la intención de construir una planta de demostración el próximo año capaz de producir aproximadamente 100,000 galones de combustible, y luego agregar a esa planta para hacer una planta comercial a gran escala que puede generar más de 50 millones de galones al año. LanzaTech también tiene un acuerdo con Henan Coal and Chemical Industries Corporation en China para producir combustible y productos químicos en una planta que funcionará con carbón gasificado.
Desde su fundación en 2005, LanzaTech ha recaudado $ 30 millones en capital de riesgo y $ 10 millones del gobierno de Nueva Zelanda. Holmgren dice que el precio de su empresa para producir etanol es bastante competitivo: de hecho, estamos cerca de poder producir etanol sin subsidios. Ella dice que si bien el mercado químico es más pequeño que el mercado de los combustibles, puede ser más rentable, ya que los productos químicos como MEK se venden por más del doble del precio del etanol.
Aden dice que la compañía enfrentará varios desafíos al escalar la tecnología. Entre ellos: garantizar que los gases se puedan disolver para el consumo de los insectos en reactores grandes, no solo en los pequeños utilizados en plantas piloto.