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Un nuevo método podría convertir gas natural en productos químicos de forma económica
Las membranas cerámicas de alto rendimiento de la empresa de I + D Ceramatec podrían conducir a una forma más económica de convertir el gas natural en benceno, un líquido que se puede utilizar para fabricar una amplia variedad de productos químicos y servir como componente de la gasolina.
Si el enfoque funciona, abriría grandes mercados nuevos para el gas natural. También podría reducir la práctica de la quema de gas natural, que desperdicia alrededor de 140 mil millones de metros cúbicos de gas cada año en todo el mundo, o el equivalente a alrededor del 20 por ciento de la demanda anual en los Estados Unidos. Los pozos de petróleo en áreas remotas a menudo usan la quema en antorcha porque transportar el gas natural al mercado sería demasiado costoso. La tecnología podría funcionar de manera eficiente a escalas relativamente pequeñas y desplegarse en pozos para producir líquidos que son más baratos de transportar que el gas.
La tecnología existente de conversión de gas a líquidos puede requerir enormes plantas de entre $ 15 mil millones y $ 20 mil millones (consulte Conversión de antorchas de gas en combustible). Estas plantas requieren equipos costosos que se utilizan para producir oxígeno puro, que reacciona con el metano, el principal componente del gas natural.
La membrana Ceramatec podría permitir un proceso alternativo seguido por Enrique Iglesia , profesor de ingeniería química en la Universidad de California en Berkeley. El enfoque de Iglesia implica calentar metano a unos 800 ° C en presencia de catalizadores para producir hidrocarburos líquidos. Su proceso no usa oxígeno y también podría ser mucho más selectivo, produciendo más del producto deseado, lo que también puede mejorar la economía.
Iglesia ha desarrollado previamente catalizadores para convertir metano en hidrocarburos líquidos sin oxígeno, pero tales procesos no han sido prácticos porque las reacciones químicas involucradas producen hidrógeno, que se acumula en el reactor e inhibe las reacciones químicas. Trató de eliminar el hidrógeno con membranas que conducían el hidrógeno fuera del reactor mientras mantenían el metano dentro, pero no pudieron eliminar el hidrógeno lo suficientemente rápido.
El trabajo actual, una colaboración con Ceramatec, cuenta con el apoyo de una subvención de 1,3 millones de dólares de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada para la Energía de EE. UU. En un taller de ARPA-E hace poco más de un año, los miembros del grupo de investigación de Iglesia se reunieron con representantes de Ceramatec, que había desarrollado una membrana cerámica que permitía que el hidrógeno fluyera órdenes de magnitud más rápido que otras membranas. Esa reunión formó la base del proyecto actual, que emparejará catalizadores basados en zeolita de Berkeley con membranas Ceramatec.
La tecnología es una de las varias financiadas por ARPA-E que tienen como objetivo capitalizar los abundantes suministros de gas natural en los Estados Unidos. En noviembre, ARPA-E anunció la financiación del Gas Technology Institute, que desarrollando un proceso que convierte el metano en metanol. También financió a Pratt & Whitney para desarrollar un enfoque que utilizaría gas natural para producir gasolina de bajo costo que, según se dice, será competitiva con precios del petróleo de 50 dólares el barril o más.