La industria del automóvil está en plena transformación. La irrupción de los coches eléctricos y las medidas cada vez más restrictivas para acceder al centro de las ciudades en España y en buena parte del mundo están dejando en fuera de juego los motores de combustión. Sin embargo, ya sea a través de kits que se instalan para alargar su vida útil o de carburantes hasta un 75% menos contaminantes, estas maravillas de la ingeniería no han dicho su última palabra y también pueden contribuir decisivamente en la lucha contra el cambio climático.
Así lo piensan los responsables de Emvolon, una spin-off del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) que ya está usando motores convencionales de automóvil para convertirlos en pequeñas plantas químicas modulares y rentables. Estos reactores pueden transformar in situ gases de metano residuales, muy contaminantes, en productos químicos y combustibles ecológicos, listos para usar y fáciles de transportar.
"Lo vemos como una nueva forma de fabricar productos químicos", afirma Emmanuel Kasseris, cofundador y CEO de Emvolon, en un comunicado de prensa del MIT. Los primeros prototipos de su maquinaria se centran en el metano, "porque es una emisión abundante que podemos utilizar como recurso. Alrededor del 15% de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero proceden de sectores en los que son difíciles de eliminar y necesitan combustibles ecológicos, como el transporte marítimo, la aviación, los camiones pesados o el ferrocarril. Además, otro 15% de las emisiones proceden de emisiones de metano distribuidas, como vertederos y pozos petrolíferos".
El enemigo es el metano
En la lucha contra el cambio climático, el enemigo a batir más conocido por todos es el CO2. Sin embargo, debido a su estructura, el metano atrapa más calor en la atmósfera por molécula que el dióxido de carbono, y sus efectos son hasta 84 veces más dañinos para el medioambiente durante las dos décadas posteriores a su emisión.
Hace unos 10 años, Leslie Bromberg, ingeniero principal de investigación en el Centro de Ciencia del Plasma y Fusión del MIT durante casi medio siglo, se puso en contacto con Kasseris, que había desarrollado para su tesis doctoral una tecnología capaz de mejorar la eficiencia del combustible de los motores de combustión interna.
Uno de los prototipos iniciales de la tecnología de Emvolon
"Leslie tuvo la loca idea de reutilizar uno de estos motores como reactor", recuerda Kasseris. Y no eran castillos en el aire, sino un proyecto financiado por el Departamento de Energía de EEUU en el que, gracias a un motor diésel, se lograba una reacción química a alta presión en la que el metano servía para producir hidrógeno.
A partir de entonces, ambos empezaron a trabajar en la tecnología que finalmente tomaría cuerpo en el propio MIT y en 2021 cofundaron Emvolon, donde pusieron en práctica su "loca idea": un proceso que convierte recursos energéticos de baja calidad en combustibles de carbono negativo u otros productos químicos de alto valor.
Según explican en su propia página web, mediante reacciones catalíticas facilitadas por los motores de combustión interna, Emvolon "transforma el metano en gas de síntesis de alta calidad y, posteriormente en metanol verde" o amoniaco ecológico. El resultado es un combustible especialmente idóneo para el transporte pesado por tierra, mar y aire, donde la electrificación no siempre es posible y está llegando a cuentagotas.
Plantas modulares
La compañía, que ya trabaja en un proyecto piloto para demostrar las ventajas de convertir el biogás en metanol verde en un vertedero de Texas, ha centrado su innovación y desarrollo en plantas modulares y móviles, capaces de llegar a los lugares donde se genera el metano sin necesidad de gasoductos.
Esquema de la transformación del metano en metanol verde
El corazón del sistema es un motor de automóvil comercial. La diferencia con los que usamos en nuestro día a día es que lo hacen funcionar con una proporción de combustible y aire superior a la necesaria para una combustión completa. "En lugar de quemar el metano del gas hasta convertirlo en dióxido de carbono y agua, lo quemas parcialmente, o lo oxidas parcialmente, hasta convertirlo en monóxido de carbono e hidrógeno, que son los componentes básicos para sintetizar una gran variedad de sustancias químicas", explica Kasseris.
Estos reactores se instalan en contenedores de 12 metros, por lo que pueden transportarse en camiones, y tienen una gran capacidad de producción, con hasta 8 toneladas de metanol verde al día a partir de 8,5 millones de litros de gas metano.
Hasta ahora, lo más habitual con el metano era quemarlo; se descartaba su uso por el altísimo coste de transportarlo desde los lugares donde se generaba hasta las enormes plantas químicas. La propuesta de estos experimentados ingenieros del MIT pasa por ofrecer sistemas modulares de bajo coste (entre 1 y 10 millones de dólares) que se despliegan rápidamente y ofrecen como resultado combustible ecológico listo para ser utilizado.
La otra gran ventaja del sistema de Emvolon, además de su movilidad, es su versatilidad. Además del metanol, "nos gustaría ampliarlo a otros productos químicos como el amoníaco, pero también a otras materias primas, como la biomasa y el hidrógeno a partir de electricidad renovable, y ya tenemos resultados prometedores en esa dirección", asegura Kasseris. "Creemos que tenemos una buena solución para la transición energética y, en las últimas fases de la transición, para la fabricación electrónica".