El consorcio Suport, encabezado por el Instituto de Investigación en Energía de Cataluña, IREC, ha desarrollado y validado un proceso innovador para producir combustibles marítimos sostenibles a partir de aguas residuales y CO₂ procedente de su depuración, en colaboración con el puerto de Barcelona, Aguas de Barcelona, Cetaqua y el Centro Internacional de Métodos Numéricos en la Ingeniería, Cenit.
El proceso se basa en la integración de dos tecnologías desarrolladas en el IREC, denominadas co-electrólisis y reacción catalítica Fischer-Tropsch, que permiten mejorar la eficiencia global del sistema. El combustible obtenido es totalmente compatible con el convencional, y se puede optar por una sustitución parcial o total con los combustibles sintéticos obtenidos, ya que se pueden mezclar sin inconvenientes, reduciendo las emisiones asociadas.
Cetaqua y Aguas de Barcelona han trabajado para obtener hidrógeno biológico mediante la digestión de la materia orgánica y de los barros generados en estaciones depuradoras de las aguas residuales que gestionan. Mientras tanto, la unidad de Innovación en Transporte del Cenit ha
realizado un análisis económico y de impacto ambiental que avala el potencial de la tecnología como solución viable y escalable, y el puerto de Barcelona ha estudiado la demanda de estos tipos de combustibles alternativos para el transporte marítimo.
La solución demuestra que la transformación es técnicamente viable, por lo que el siguiente reto es escalar esta tecnología a un nivel industrial por poder ampliar la oferta de combustibles de cero emisiones que ayuden a descarbonizar el conjunto de la cadena logística marítima y terrestre.
Proceso
Entrando en más detalle, el proceso se inicia con una etapa de co-electrólisis, en la que el CO₂ y el agua residual regenerada, procedente de los procesos de separación de las depuradoras del Área Metropolitana, se transforman en gas de síntesis, que es una mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno.
En la segunda etapa, se utiliza un reactor catalítico Fischer-Tropsch para transformar el gas de síntesis en un hidrocarburo sintético de cero emisiones. Este combustible es equivalente al gasóleo marino y se puede utilizar directamente en los motores de los barcos, contribuyendo así a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero del sector marítimo.
El proceso permite aumentar el rendimiento global y reducir los costes del proceso mediante la integración, en un único sistema, de las dos tecnologías desarrolladas. Los investigadores han optimizado los modos de operación del co-electrolizador y han desarrollado un catalizador a base de cobalto y óxidos de cerio, consiguiendo una conversión de CO superior al 70% y una selectividad de más del 80% en hidrocarburos C5+, validando así un reactor piloto con capacidad de 5 NMm³/dia de gas de síntesis.
