¿Qué es el proyecto Sommer?
La motivación del proyecto es que si queremos reducir las emisiones de CO2 y tener emisiones cero para 2050 necesitamos también alternativas. Y precisamente es en eso en lo que se basa el proyecto ‘Sommer: Solar-based Membrane Reactor for Syngas Production’, en la reutilización del CO2 para producir combustibles solares. Lo que propone este proyecto es transformar ese CO2 mediante un proceso termosolar. De esta forma inyectaríamos CO2 y agua en el reactor solar, dónde produciríamos la separación de estos gases usando una membrana cerámica que extraería el oxígeno de estas dos moléculas, produciendo de esa forma gas de síntesis, que es una mezcla de CO e hidrógeno, y que se usa como precursor de combustibles líquidos sintéticos como el metanol o el queroseno. Se trata de unir esas dos tecnologías, la energía termosolar y los reactores de membrana para la producción de combustibles renovables. Además tiene una ventaja y es que no necesitamos meter electricidad, no es una electrólisis.
¿Cuándo comienza el proyecto?
Este proyecto fue una convocatoria de 2022 de Horizonte Europa. Pero en realidad las relaciones empiezan con anterioridad porque nosotros estamos en contacto desde hace muchos años con el Forschungszentrum Jülich en Alemania. También son coordinadores la agencia aeroespacial alemana (DLR). Lo que hemos hecho es unir la parte de las membranas térmicas con todo lo que conocen los de DLR, que son los especialistas en termosolar.
¿En qué punto está ahora Sommer?
Estamos justo en la mitad porque el proyecto ganó la convocatoria de 2022 y empezó en 2023. Es un proyecto de cuatro años y actualmente estamos casi en la mitad. La verdad es que es un punto importante porque ahora estamos viendo cuáles son las ventajas de la tecnología que proponemos y también las limitaciones que tiene. Nosotros, que somos especialistas en materiales, hemos propuesto materiales cerámicos que conocemos y que tienen buenas propiedades de extracción de oxígeno. Normalmente conocemos sus propiedades a 1000 ºC o 1100 ºC, pero ahora las estamos evaluando a temperaturas en el rango de la termosolar, es decir, 1500 ºC. Y nos estamos encontrando que aparecen nuevos desafíos en cuanto a la compatibilidad del material o la estabilidad, como que algunos metales que están dentro de sus materiales pueden evaporarse, por lo que proponemos nuevos materiales que sí están funcionando a esas temperaturas.
¿Cuál es la forma de trabajar del equipo?
Tenemos dos formas de trabajar. Por un lado, tenemos un laboratorio en el que hemos hecho un montaje con unos hornos de alta temperatura que alcanzan hasta 1700ºC para ir probando nuestros materiales. Probamos las membranas, que en nuestro caso son de tamaño pequeño, y también medimos la conductividad eléctrica de los materiales, que es al final lo que nos va a indicar cuánto oxígeno se puede extraer.
Y por otro lado también nos dedicamos a hacer simulaciones y modelados de lo que es el proceso en sí. Esto lo hace un grupo de personas en concreto que se dedica a hacer CFD (por sus siglas en inglés “computational fluid dynamics”). Ellos van viendo cuáles son las limitaciones del proceso en sí, cómo se van a dividir, cómo es esa termodinámica y cómo se integra todo dentro del proceso propuesto.
Con la investigación y la práctica pueden surgir nuevos retos que no estaban previstos inicialmente. ¿Os ha pasado?
Me gusta la pregunta porque, por ejemplo, a algunos de los materiales que esperábamos que funcionaran les hemos encontrado algún problema de evaporación y, sin embargo, otros que no esperábamos que funcionaran, estamos viendo que a partir de 1200-1300 ºC les cambia la conductividad. Es decir, que a esa temperatura se podrían utilizar algunos materiales que en otras condiciones habríamos descartado. Estamos viendo que es interesante llegar a esa alta temperatura, que no se ha hecho antes por las limitaciones tecnológicas que supone llegar a 1500 ºC.
¿Cuáles son los pasos a futuro? ¿Qué va a pasar en los próximos meses?
Nuestros siguientes pasos, porque aún estamos en el mes 20, es seguir probando membranas fabricadas a partir de los materiales nuevos que estamos testeando. La finalidad del proyecto es proporcionar el tipo de materiales adecuados y luego serían nuestros socios, como Haldenwanger (Alemania) o IREC (España) que se dedican a la fabricación, los que llevarían estos materiales a una producción real.
¿En qué proyectos se podría implementar vuestra investigación?
En proyectos que usarán la energía termosolar para la valorización de CO2 en sectores industriales de grandes emisiones. Por ejemplo, en nuestro caso, es una cementera griega (Titan) la que está participando en el proyecto. La cementera, en su proceso de producción va a emitir grandes cantidades de CO2. Entonces, es este CO2 el que se podría reutilizar y ser transformado junto con agua en los reactores solares de membrana en gas de síntesis para posteriormente producir metanol u otros combustibles renovables.
