«Power to gas» (potencia el gas) es un concepto clave a la hora de almacenar la energía alternativa.

Este proceso convierte corto plazo el exceso de electricidad a partir de sistemas fotovoltaicos y turbinas eólicas en hidrógeno. En combinación con el CO2, el hidrógeno renovable se puede utilizar para producir metano, que puede ser almacenado y distribuido en la red de gas natural. Los investigadores de EMPA, Materials, Science & Technology, han conseguido optimizar aún más este proceso.

Gas natural sintético a partir de electricidad de energías renovables

El proceso de metanización utiliza CO2, por ejemplo, de la producción de biogás, y esto combinado con hidrógeno (H2) de exceso de electricidad renovable, produce metano, que no sólo se puede distribuir de manera sencilla y rentable en la red de gas natural, pero también puede ser almacenado para períodos más largos de tiempo.

Esto significa que la energía renovable se utiliza para producir un combustible «cuasi-fósil» – el principio básico de «power to gas».

La reacción Sabatier, que produce metano combustible de hidrógeno y CO2, se conoce desde hace  tiempo. Ahora los investigadores de EMPA en el Departamento «Hidrógeno y Energía» han conseguido optimizar en gran medida el proceso.

Se requiere un catalizador para provocar la reacción de CO2 con hidrógeno usando tan poca energía como sea posible; este catalizador puede, por ejemplo, estar hecha de níquel. Las moléculas de gas reaccionan más fácilmente entre sí en la superficie de un catalizador tal, la reducción de la energía necesaria para que la reacción tenga lugar. Esto se conoce como la catálisis de sorción. Investigador Empa, Andreas Borgschulte, y su equipo han combinado un catalizador de níquel nanoescala con una zeolita. Las zeolitas son aluminosilicatos cristalinos con la capacidad de absorber las moléculas de agua y liberar de nuevo cuando se calienta.

El principio es simple: la reacción química del hidrógeno con el CO2 produce no sólo el metano (CH4), sino también el agua (H2O). Los investigadores usan el higroscópico (es decir, fijador de agua) característica de la zeolita para eliminar el agua resultante de la mezcla de reacción.

El equilibrio químico a continuación, se mueve hacia el metano.

Resultado: una mayor producción de metano puro y un proceso catalítico más eficientes. Tan pronto como la zeolita se satura con agua, que puede ser «descargada» de nuevo por calentamiento y la evaporación del agua, y se reutiliza a continuación.

• Fuente: EMPA Materials, Science & Technology: Synthetic natural gas from excess electricity
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