De algas a petroleo en una hora

[sgonz4]

Que os parece esta nueva noticia del economista.
Dicen q cientificos americanos consiguen hacer petroleo de algas en una hora. Sera otra fantochada o algo posible y cual sera su tre

[Angel G]

Poder se puede, pero como se ha explicado aquí, la termodinámica es muy puñetera.

[Dario Ruarte]

link?

[sgonz4]

Link fastidiado dario. Lo hago desde el movil y no se lo siento esta en el economista de hoy

[MarcPV]

Aquí esta:  http://ecodiario.eleconomista.es/ciencia/noticias/5407129/12/13/EEUU-logra-transformar-algas-en-crudo-en-una-hora-el-futuro-del-petroleo-puede-estar-en-granjas.html

[Berni]

Y aquí algunas precisiones técnicas

http://www.pnnl.gov/news/release.aspx?id=1029

[Ahab]

Parece prestidigitación con la TRE una vez más.

http://ecodiario.eleconomista.es/interstitial/volver/aciertodic13/ciencia/noticias/5407129/12/13/EEUU-logra-transformar-algas-en-crudo-en-una-hora-el-futuro-del-petroleo-puede-estar-en-granjas.html 

[Dario Ruarte]

Ya pude encontrar todo por mi cuenta, gracias de todos modos

Para quienes no lo recuerden (o conozcan) fui uno de los más activos participantes en el hilo del "Petróleo de Algas" en Crisis Energética... digamos que le he dedicado a este tema años de seguimiento de las noticias, investigación, estudio y aprendizaje. Lo hice (y sigo haciendo) porque el tema me interesa mucho.

Respecto a esta noticia, les hago una síntesis de lo que llevo visto hasta el momento:

1) Lo que hay -más allá de las deficiencias en la redacción de las noticias que observarán mayormente- no es una "fábrica" lista para producir (que si daría base a titular del modo en que lo hicieron) sino tan solo una LICENCIA lista de un PROCEDIMIENTO.

Esto no es menor y no debe ser minimizado -significa que se ha hecho un estudio, se ha experimentado, se ha tabulado, se ha protocolizado y, si es cierto lo que dicen, hasta se ha hecho un prototipo de laboratorio que funciona-.

Pero, el salto "del laboratorio" a "la fábrica" a veces es imposible, a veces toma décadas.

Por caso... la teoría -y hasta los prototipos- para la fusión nuclear los tenemos... para lograr "fusión nuclear" a escala industrial estamos siempre a 50 años. Lo saben, verdad ?


2) El proceso no es mágico, ni lo han inventado. Simplemente han conseguido los baremos "óptimos" para usar la técnica conocida como "hydrothermal liquefaction and catalytic hydrothermal gasification" (calor y presión) para "desarmar" las algas sacando por un lado los aceites y por el otro el agua y otros compuestos.

Digamos que el procedimiento y su teoría no son "invento" de este Laboratorio o la empresa vinculada pero si su "ajuste" a un proceso continuo y con los parámetros que permiten liberarlo a la industria para que vea si puede resolver los problemas de ingeniería para producir.


3) Si hay que destacar que el PNNL es un laboratorio "serio" y vinculado a programas de investigación promocionados por el gobierno. No son "vendehumos" profesionales pero, eso tampoco descarta que, como todo proyecto que depende de fondos públicos, cada tanto tienen que hacer algo de "ruido" o, los fondos que los alimentan pueden dejar de llegar.

Se sorprenderían de la cantidad de "inventos" que a cada rato anuncian las Universidades y Centros de Investigación que JAMAS se convierten en nada útil o llegan al mercado.

De todos modos, insisto en esto, no es lo mismo que "Pepito" diga estas cosas en un blog y otra que lo anuncie el PNNL.


4) Desde mi perspectiva el tema de las algas tiene algunos problemas que se fueron haciendo evidentes a medida que más se trabajó el tema y que habría que resolver para llegar a ser una alternativa importante en la producción de combustibles líquidos.

Voy a señalar algunos:

a) Hay ciertas dificultades técnicas y de costos para producir algas. Si bien se puede hacer, cuando se lo "escala" a gran nivel, los problemas de rendimientos y contaminación son brutales.
Se puede producir, se ha hecho muchas veces, se producen algas -para remedios, cosmética y alimentación- pero, realmente llevarlo a escala industrial y bajos costos TIENE PROBLEMAS.

b) Aún cuando solucionemos los problemas del punto anterior, nos enfrentamos a otro que, por causas misteriosas (creo que por pura ingenuidad) no fue adecuadamente considerado en las primeras fases y me refiero a la "comida" de las algas!

Con la cuestión de que para armar las piletas se pueden usar terrenos inservibles para la agricultura y que, el CO2 se podía sacar de las plantas industriales, siempre se tuvo a las algas como algo "maravilloso" para producir combustibles de modo no competitivo con los alimentos -como pasa con el etanol -maíz y caña de azúcar- o el biodiesel -soja-

Pero, mientras más se trabajó en la cuestión, más nos dimos cuenta que las "alguitas" son vegetales como cualquier otro y en su dieta "comen" lo mismo que el trigo o el resto de nuestros alimentos vegetales... nitrógeno, fósforo y otras sustancias, cada vez más escasas !!

Si quisiéramos escalar la producción de algas para sustituir una parte importante de los combustibles líquidos -y asumiendo que resolvemos los otros problemas- nos daríamos con el hecho de que competiríamos con los productores de alimento por conseguir fosfatos, nitrógeno y otros compuestos que las plantas necesitan para crecer.

Resulta entonces que las algas no compiten por el "terreno agrícola" (cierto) pero si compiten por la "comida de plantas" y, a pequeña escala eso no se nota pero, si pretendemos producir miles de millones de toneladas se hace claro y evidente !!

No hay magia !

c) Aún resolviendo los dos problemas anteriores, llegábamos al nudo gordiano del tema... cosecha, concentración, extracción.

Y aquí era donde morían los elefantes !!

Cosechar las algas, concentrarlas a un nivel que se hicieran aprovechables por el proceso industrial y, finalmente, sacarles el aceite" tomaba TANTA energía que hacía el proceso inviable, tanto en su TRE como en su ROI (aspectos energéticos y económicos).


5) Este procedimiento cuya licencia se libera (no sus fábricas, sólo su teoría, baremos y datos teóricos de operación) supuestamente permitiría tomar "sopa de algas" -una mezcla poco concentrada- y, en un solo paso -bueno para el procesamiento industrial- llegar al final con sus subproductos y en un tiempo muy corto.

Bueno verdad ?

Claramente SI... pero sólo si puede hacer esto de un modo "energéticamente" rentable (TRE) y sin "costos delirantes" (ROI).

Esta es la parte que nos queda por analizar ya que, las noticias al momento son insuficientes para evaluar este punto.

===

Así que, suponiendo que este procedimiento fuera posible de ser escalado industrialmente (cosa que no sabemos y que no se ha hecho), luego nos dejaría de todos modos con la necesidad de resolver los dos puntos anteriores.

Al "a" le tengo cierta fe.
Al "b" lo veo muy, pero muy complicado.

A saber si el "c" es funcional a escala industrial y con TRE y ROI positivo.

[Dario Ruarte]

El título correcto para la prensa tendría que haber sido:


El PNNL avisa que tiene listas las licencias para permitir el desarrollo de ingeniería que permita llevar a escala industrial el proceso de extracción de aceites de las algas.


Claro que, dicho así, no vende... hay que decir: "Producen petróleo desde las algas en UNA hora", para que sirva para los titulares.

[Juan Carlos]

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El autor ha borrado este mensaje.

[Beamspot]

En un estudio de uno de estos procesos en los USA, se ha calculado la TRE, y sale ruinosa, inferior a 1:1. Si, si, inferior a 1:1. Ni de cerca llega a los 10:1.

Hay una lista de posibles candidatas con grandes cantidades de lípidos a utilizar, y este estudio que tengo por ahí lista unas cuantas, y se realiza sobre una de las que más lípidos tiene.

Los puntos que resalta y que no acaban de detallarse ni cuadrarse sobre el cálculo de la TRE son dos: consume aguas fecales, es decir, el agua la obtienen de los alcantarillados de las ciudades, con lo que sirven para eliminar residuos que a fecha de hoy son un problema que consume energía y recursos. El segundo es que la mayor parte de las algas no es usable como biocombustible, si no como abono rico en nutrientes, lo cual tampoco es malo.

Además, la planta la pretenden situar en un desierto (creo que es en Texas donde se hizo el estudio, pero estoy hablando de memoria, que debería mirarme mi biblioteca de pdfs), con lo que la energía solar y la temperatura les salen 'gratis'.

El resultado es más parecido al proceso de los purines y la consecuente obtención de biogás. Se trata de procesos cuyo uso primario puede, o conviene al menos, que sea para tratamientos de residuos y obtención de abonos, fertilizantes y compost para cultivos (de uso humano), y como subproducto, dan energía. El quemar el biocombustible en la misma planta puede producir directamente parte del CO2 necesario, así como calor por la noche.

Convenientemente utilizado puede ser de ayuda. Creo que hay que distinguir no sólo el tema de la TRE, si no los usos y conveniencias de las energías. Una batería tiene una TRE (si sólo miramos energía que entra y sale y obviamos la fabricación) inferior a 1 siempre, sin embargo, es interesante su uso al casar dos asuntos dispares y que muchas veces pasamos por alto: la oferta de energía, y su demanda o uso.

Uno de los puntos que la gente no entiende en absoluto sobre la electricidad, es la disparidad entre su producción y su consumo. Esto es buena parte de las causas de los problemas de 'déficit de tarifa' que comentamos muchas veces, y que la gente interpreta (parcialmente) a su gusto. Muy actual, por cierto este punto dada la presumible subida de la luz en iSpain del 11%

[Juan Carlos]

CONTENIDOS ELIMINADOS

El autor ha borrado este mensaje.

[Berni]

Mas detalles técnicos del proceso.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211926413000878

[Dario Ruarte]

Juan Carlos:

Lamento no tener tiempo ahora para detallarlo y explicarlo y, también lamento que no hayas leído el hilo del "Combustible de Algas" durante todos los AÑOS que estuvo vigente en Crisis Energética.

De todos modos la síntesis:

- NO HAY MODO ALGUNO DE HACER COMBUSTIBLE DE ALGAS EN CONDICIONES DE TRE POSITIVA.

Lo escribí en mayúsculas pero, por si hace falta, te comento que no digo "tal vez más adelante", "si  hay avances", "si continúa la investigación"... dije NO HAY MODO.

Todos los proyectos que hay, o bien son estafas, o bien son "chupa-subvenciones" (una forma de estafa) o bien son un descuido de ingenuidad o bien son OTRA COSA que, tratan de "disfrazarse" de "combustible de algas" porque les sirve por razones de marketing.

Pero, el proceso concreto y puntual de cultivar algas, cosecharlas y extraerles el aceite no puede hacerse en un marco de TRE MAYOR A UNO.

Esta noticia que nos ocupa es sin duda un buen avance que, sin embargo, no consigue "cerrar el círculo" para solucionar los problemas existentes.

Luego, con más tiempo y calma te explico los "por qués".

Quienes hayan seguido el hilo del combustible de algas en todos los años que lo trabajamos en Crisis Energética ya habrán leído estas cuestiones.

[Dario Ruarte]

Ahora si con unos minutos de tiempo -aunque sin ganas- trataré de ordenar esta cuestión para Juan Carlos.

1) Es absolutamente real que existen algas con un alto contenido oleoso en su composición -en ciertas variedades cuidadosamente escogidas y hasta potenciadas en ese atributo- puede llegar al 50%

2) Es real además que ciertas algas -no necesariamente las mismas del punto anterior- tienen un crecimiento brutal que puede duplicar su volumen en 24 hs.

3) Por otro lado es evidente que, al ser criadas en agua y al poder se ésta puesta en cualquier lugar, se pueden escoger los terrenos más inútiles para otras labores evitando competir, de este modo, con los cultivos o el ganado.

Con estos tres puntos, aparentemente tan favorables, se ha tejido toda la leyenda de las algas.

Pero, así como los tres puntos anteriores son "oro", la triste realidad no ha permitido pasar ese "oro" al mundo real.

Por qué ?

1) Las algas tienen que ser CRIADAS, COSECHADAS, CONCENTRADAS y PRENSADAS (o extraído el aceite por medios químicos) para llegar a convertir "algas" en "aceite".

Una vez con ese "aceite" en la mano, puedo hacer biodiesel sin ningún problema.

2) La cría de las algas ha demostrado tener más problemas de los que se pensaba... de todos modos y para no hacer largo el punto digamos que, podría llegar a haber algún modo de criarlas (cultivarlas) en condiciones relativamente baratas (en dinero y energía).
No voy a profundizar aquí los problemas del espacio, el aprovechamiento de la luz para la fotosíntesis, la "trampa" de usar luz artificial para acelerar el proceso (sacrificando la TRE), el problema de usar tubos o instalaciones o piletas abiertas, etc. etc.

Digamos que, en un arranque de generosidad voy a suponer que, o bien hoy o bien mañana se pudieran llegar a "criar" las algas con un grado de economía adecuado.

3) Pero, el problema llega a la hora de COSECHAR porque hay que usar diferentes estrategias (o mato cada cultivo y me ahorro ciertos pasos o tengo un sistema continuo de filtrado para ir sacando las algas "grandes" y dejo las algas "chicas" para que sigan creciendo).
Ambas estrategias implican el uso de BOMBAS, algunas de ellas requieren de FILTROS especializados y, cualquiera de las estrategias ya tiene grandes problemas de COSTO Y TRE.

Aún asumiendo que TAMBIEN se lograra resolver este paso -que NO se ha resuelto en condiciones favorables de costos financieros y TRE- llegamos al tercer y cuarto problema.

4 y 5) Finalmente, las algas tienen que ser, primero CONCENTRADAS (de 2 grs x litro a 30 grs por litro según la calidad de su crianza) y, posteriormente, el concentrado de algas tiene que ser PRENSADO o bien EXTRAIDO QUIMICAMENTE o bien -como la noticia que nos ocupa- manejado mediante TEMPERATURA Y PRESION.

Este punto es donde no tenemos NADA que nos de modos eficientes de lograr una TRE>1 (y por consiguiente rédito económico aunque, quizás podría llegar a haberlo usando los residuos para otros fines).

Es largo que les explique esto pero, piensen que el "líquido de algas" es como tener una taza de café (o más diluido aún), a esa taza de café tenemos que SACARLE TODO EL AGUA (entre el 97% en las mejores familias hasta el 99.8% en las más diluidas) y, a lo que nos queda (2 a 8 grs por litro) prensarlo o extraerle el 50% de "aceite" (en las mejores familias).

Como se imaginarán las "mejores familias" en cada punto se logran en laboratorios de Disneylandia porque, en la producción industrial masiva siempre existen pérdidas del punto óptimo, contaminaciones, desechos, desperdicios, errores, fallos, etc.

6) Para concentrar y extraer se requiere MAS ENERGIA de la que finalmente obtendremos. Punto.

7) Por si fuera poco hay dos burlas adicionales:

a) En los primeros experimentos todos nos habíamos olvidado que las ALGAS SON PLANTAS y que COMEN LO MISMO QUE EL TRIGO !! (nitrógeno, fósforo, potasio)... donde pensábamos que "no eran competencia" para los cultivos -porque no usábamos la misma tierra- resultó que SI ERAMOS COMPETENCIA porque usamos la misma comida !!

b) Las tierras donde las algas "no son competencia" de los cultivos, resulta que si son competencia de las placas fotovoltaicas !! (que usan, justamente, terrenos muy insolados y desérticos o sin otros usos)... y da la buena casualidad que el aprovechamiento solar DIRECTO de una placa fotovoltaica ronda el 20% (convierte el 20% de la luz en energía eléctrica) en tanto que, las algas vía la fotosíntesis, con suerte rondan el 3-5% (mucha suerte) y eso, sin resolver los múltiples pasos y equipos y costes vinculados a lograr el aceite de ellas !!

Mientras que instalo las placas y mañana tengo el 20% de rendimiento en energía eléctrica, si instalo un criadero de algas tengo que PONER ENERGIA (no logran la TRE>1) y ocuparían el mismo espacio.

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Digamos que, si no hubiere otro remedio que tener una TRE<1 para obtener combustibles líquidos (sumidero de energía), podrían usarse las algas pero, teniendo toda una industria de la soja o la caña de azúcar funcionando o, la posibilidad de usar la pirólisis para convertir CUALQUIER DESECHO ORGANICO en combustible, ni siquiera hacen falta ni son la única alternativa.

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Conclusión ?

- NO sirven para producir energía con TRE>1
- NO sirven para producir combustibles líquidos con VENTAJAS sobre las otras opciones que disponemos.
- NO hay ningún "avance técnico o científico" (salvo una varita mágica) que pueda corregir esto en el futuro.

Fin de la cita.

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Por razones de tiempo (no tengo todo el día), espacio (no puedo escribir un libro) y aburrimiento (he tratado esto exhaustivamente en Crisis Energética y, repetirlo entero me cansa un poco) es que no los agoto con más citas, links, detalles y fundamentos.

El que tenga preguntas ESPECIFICAS con gusto se las contesto pero, me evito reiterar algo que se analizó a lo largo de AÑOS y DECENAS DE PAGINAS en el foro de Crisis Energética.