Combustible militar del océano

Imaginemos una flota de portaviones navegando a través de los océanos alimentando a sus cazas con combustible no transportado a lo ancho de los mares y almacenado en instalaciones terrestres, sino extraído de las aguas del mismo océano.

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Foto: U.S. Naval Research Laboratory

 

Un reciente comunicado de prensa del Laboratorio Naval de Investigaciones de los EEUU  (NRL), División Ciencia de los Materiales y Tecnología, (1), declara que sus investigadores demostraron el funcionamiento de una unidad de comprobación de nueva tecnología para la recuperación de dióxido de carbono (CO2) e hidrógeno (H2) a partir del agua marina y su conversión en hidrocarbonos combustibles.

Dos a tres por ciento del CO2 en el agua del mar es gas disuelto en la forma de ácido carbónico, un uno por ciento es carbonato y el restante 96 a 97 % se encuentra fijado como bicarbonato.

Usando un módulo electrolítico innovador y patentado del NRL de intercambio catiónico (E-CEM), tanto el CO2 disuelto como combinado son removidos del agua marina con una eficiencia del 92 % reconvirtiendo el carbonato y bicarbonato en CO2, y produciendo H2 simultáneamente. Estos gases son subsecuentemente convertidos en hidrocarbonos líquidos a través de un sistema de reactor catalítico.

El NRL ha logrado significativos avances en el desarrollo del proceso de síntesis gas-a-líquido para convertir CO2 e H2 extraídos del agua marina en fracciones de hidrocarbono de cadena C9-C16  similares a las de los combustibles.

En el primer paso patentado del proceso se desarrolló un catalizador férrico que puede inducir la conversión del CO2 a niveles de hasta el 60 % y reducir la producción del indeseado metano a favor de hidrocarbonos insaturados de cadenas más largas (olefinas).  Estos hidrocarbonos de mayor valor sirven de elementos de construcción de productos químicos industriales y combustibles específicos usando una polimerización controlada. El líquido resultante contiene moléculas de hidrocarbono de cadena C9-C16 capaz de reemplazar el combustible para motores de reacción. No olvidemos que solo se requieren unos 33 millones de litros de agua marina para producir todo el combustible que necesita un avión F-16. Esto, comparado con los inmensos volúmenes de agua en los océanos es infinitamente menos que “una gota en un barril”.

Dice la declaración de prensa que el costo previsto del combustible líquido producido por esta tecnología se encuentra en el rango de U$3-$6 por galón, y con suficiente financiación y sociedades esta propuesta estaría viable dentro de los próximos 7 a 10 años.

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Imágen: plataforma de Captura de Carbono. La unidad E-CEM está montada en una plataforma movible conteniendo una unidad de ósmosis invertida, provisión de energía, bomba, sistema patentado de recuperación de CO2 y extracción de hidrógeno, constituyendo una unidad de obtención de hidrógeno y constituyendo un sistema de captura de carbono (dimensiones m 1.57 x 0,90 x 1.50). (Foto U.S. Naval Research Laboratory)

Por supuesto, hace falta una fuente de energía para el proceso “agua marina-a-hidrocarburo” – puede provenir del sol, el viento o de sistemas nucleares, y el proceso seguiría siendo útil. Claro que está la cuestión de cuanta energía entra en el proceso y cuanta sale, y este tema es abordado por una serie de comentarios a la declaración de prensa. Pero para los propósitos de la fuerza Naval, el evitar opciones basadas en lejanas instalaciones de almacenamiento en tierra firme sería un primer paso hacia soluciones basadas exclusivamente en la fase marina y casi no importa cuánta energía usará el proceso. De todas maneras, los portaviones actuales tiene un reactor nuclear abordo que puede ser construido bajo las especificaciones necesarias para apoyar al sistema generador de combustible.

Un portaviones que pueda producir en el mar el combustible para sus propios aviones eliminaría el enorme segmento de provisión del combustible para sus jets. La unidad nuclear podría alimentar su refinería abordo para producir el combustible necesario durante su trayecto por mar. Resultaría en un reabastecimiento continuo que disminuiría grandemente la necesidad de naves tanques y bases de tierra firme para depósito.

Así, no resulta muy relevante que se use más energía para producir este combustible que la que brindaría el combustible producido. Lo que se propone es obtener un medio eficiente de depósito de energía concentrada similar a una batería pero con mucho más potencia. Un galón de gasolina contiene mucha más energía que una batería de litio del mismo tamaño. “Dudo que alguna vez veamos una densidad de energía en las baterías que soporte la cantidad de energía usada por un caza a reacción. Ese mismo caza ahora puede usar este combustible”, dice el comentario de prensa.

Otro aspecto abordado por algunos de los comentarios al artículo es el ambiental. El proceso propuesto ofrece beneficios como el de quitar el CO2 del agua de los océanos lo que ayudará a disminuir los perjuicios del cambio climático (aún cuando fuera en una mínima parte). Un comentarista pregunta, sin embargo, si esta tecnología en algún momento llegara a entrar en producción y todas las nave la usaran, si no afectaría la composición química del océano, rompiendo el balance ecológico y causando la muerte de numerosas plantas y animales?

Hay mucho CO2 en el agua de los océanos; el 40% de la producción humana de CO2 termina secuestrada en los océanos, lo que en los últimos 250 años el agua marina ha aumentado su acidez desde un pH 8,25 a pH 8.14. Esta acidificación ya tuvo efectos negativos en los corales, crustáceos y estrellas de mar cuyos esqueletos son de naturaleza cálcica. Si este proceso agua marina-combustible llegara a ser carbono negativo o aún neutro a través de la captura de carbono, y un número suficientemente grande de gente empezara a usarlo, podría, aún teóricamente ser posible y lento, detener o aún revertir la acidificación de los océanos causada por el hombre, lo que remediaría en algo el daño a nuestras pesquerías y posiblemente disminuiría el progreso del cambio climático. La remoción del CO2 del mar es una ventaja, dado todo el CO2 antropogénico que entra en el mar y que termina produciendo su acidificación.

Vistas todas las circunstancias, parece que vale la pena investigar más profundamente esta tecnología. La Marina de los EEUU ya tiene una unidad de laboratorio (ver figura) que puede expandirse añadiendo módulos de algunas de sus partes principales.

Pero este proceso constituiría una competencia con la industria de los combustibles fósiles: las compañías petroleras nunca se quedarían tranquilas ante el crecimiento de otra fuente de energía y, dada su magnitud financiera, no les resultaría demasiado difícil poner un alto en su desarrollo.

Por supuesto que ningún ambientalista podría ver con buenos ojos el uso de energía nuclear para llevar a cabo el proceso de producción de combustible para aviones de guerra. Pero tampoco ve con buenos ojos la proliferación de portaviones y submarinos nucleares y la movilización de artefactos de guerra para disputar en el plano internacional las fuentes de energía fósil y otras expresiones de dominación. Pero lamentablemente esta es una realidad que no es probable vaya a desaparecer en un futuro muy próximo, por lo que, si por lo menos se desarrollan tecnologías que puedan disminuir en algo los efectos nocivos para el ambiente de la insenstez humana, bienvenidas sean. Después de todo de la tragedia de la guerra surgieron no solo la pólvora, sino también los antibióticos.

 

(1) SCALE MODEL WWII CRAFT TAKES FLIGHT WITH FUEL FROM THE SEA CONCEPThttp://www.nrl.navy.mil/media/news-releases/2014/scale-model-wwii-craft-takes-flight-with-fuel-from-the-sea-concept#sthash.hMjWY19I.dpuf

 

Full original press release: http://www.nrl.navy.mil/media/news-releases/2014/scale-model-wwii-craft-takes-flight-with-fuel-from-the-sea-concept

Sobre Jorge Casale 211 Artículos
Ingeniero Químico, Univ. de Buenos Aires M.S. en Tecnología de Alimentos, Univ. de Georgia, EEUU Miembro del Comité de Normas, IFOAM (Federación Internacional de Movimientos de Agricultura Orgánica) Miembro Fundador MAPO (Movimiento Argentino para la Producción Orgánica) Editor del blog sobre producción orgánica y sustentabilidad: www.allorganics21.blogspot.com Ex-Director Técnico CITIL (Centro de Investigaciones de Tecnología Láctea) y Ex. Coordinador Centros de Investigación, INTI, Argentina Primer productor y exportador argentino de prendas para bebe en algodón orgánico.

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