¿Se puede usar el gas natural para generar energía con menos emisiones?

Este artículo es parte de Advenedizouna serie sobre empresas jóvenes que aprovechan la nueva ciencia y tecnología.

LA PORTE, TEXAS — No era como en las películas. Nadie bajó un gran interruptor en la pared, produciendo un «thunk» satisfactorio y un crepitar de electricidad. En cambio, una tarde de noviembre pasado, un supervisor de turno de NET Power, una empresa de tecnología de energía limpia, hizo clic con el mouse varias veces en una sala de control ubicada en un tráiler de doble ancho. Con el último clic, el generador de la compañía se sincronizó con la red de Texas, un gran paso hacia el suministro de energía a hogares y empresas. Veintisiete minutos después, el supervisor cortó la conexión.

Puede que no parezca mucho, pero esa breve exhibición en esta planta de demostración, con una fracción de la capacidad de una instalación a gran escala, mostró que una forma novedosa de generar electricidad que quema gas natural pero no genera el mismo gas de efecto invernadero emisiones como los combustibles fósiles, podría jugar muy bien con la red eléctrica de la nación.

Cam Hosie, quien encabeza 8 Rivers, el primer accionista de NET Power, dijo que estaba monitoreando la prueba esa noche en su computadora portátil. Cuando la planta se sincronizó, recordó: “Lloré”.

Fue un hito para NET Power, que había estado trabajando en la tecnología durante 12 años. Esa sincronización, una hazaña difícil de hacer coincidir la frecuencia de la red y otras características, abrió un enorme flujo de interés, ya que las empresas que buscaban una forma más limpia de generar energía comenzaron a buscar licencias de la tecnología de NET Power. Los clientes potenciales han anunciado planes para nuevas plantas en todo el mundo, incluso en los Estados Unidos, Canadá, Alemania y Gran Bretaña.

«Si esto fuera comercialmente implementable, podría desempeñar un papel clave, entre otros, en nuestra capacidad para cumplir con los objetivos de cero emisiones netas en los EE. programa de derecho de la energía.

La mayoría de las plantas eléctricas hierven el agua quemando carbón o gas natural, o mediante fisión nuclear; el vapor resultante luego hace girar una turbina. La quema de esos combustibles fósiles produce gases de efecto invernadero, los principales culpables del cambio climático. Los científicos advierten que si no podemos detener esas emisiones, se avecinan desastres cada vez más graves.

La energía renovable (como la energía solar, eólica y geotérmica) ha crecido enormemente a medida que su precio ha bajado. Pero muchos expertos sugieren que la red aún necesitará fuentes de electricidad que puedan iniciarse rápidamente, lo que el comercio llama energía «despachable», para llenar los vacíos en el suministro de luz solar y viento. Y aunque algunos investigadores han sugerido que la red eléctrica se puede construir completamente con energía renovable y almacenamiento, el profesor Jenks dijo: «Creo que los fósiles seguirán estando en nuestro sistema energético en un futuro próximo». Y entonces, “necesita una gran cantidad de soluciones para que podamos seguir avanzando en el camino que debemos seguir ahora. Todavía no sabemos cuál es la bala de plata, y dudo que alguna vez encontremos una bala de plata”, dijo.

Ahí es donde los fanáticos de NET Power dicen que la compañía puede marcar la diferencia: su tecnología quema gas natural sin causar los mayores problemas que suelen causar los combustibles fósiles. Quema una combinación de gas natural y oxígeno dentro de una corriente circulante de dióxido de carbono a alta temperatura bajo una presión tremenda. El dióxido de carbono resultante impulsa la turbina en una forma conocida como fluido supercrítico.

En otras plantas de energía, capturar dióxido de carbono significa agregar equipos separados que consumen una cantidad considerable de energía. El sistema de NET Power captura el dióxido de carbono que crea como parte de su ciclo, no como un complemento. El exceso de dióxido de carbono puede extraerse y almacenarse bajo tierra o utilizarse en otros procesos industriales. Las operaciones de la planta no producen ninguna de las partículas nocivas para la salud, ni los gases que producen smog, como los óxidos de nitrógeno y sodio, que arrojan las plantas de carbón.

¿Es su único otro subproducto? Agua.

Con el éxito comercial, NET Power cree que reducirá significativamente las emisiones globales de carbono, dijo Ron DeGregorio, director ejecutivo de la empresa. Muchos clientes potenciales aún podrían optar por la energía del carbón, pero «traer esto de manera creíble al mercado, y esto cambiará el mundo».

Actualizado

17 de junio de 2022, 4:50 p. m. ET

La empresa otorga licencias de su tecnología a sus clientes, y sus socios e inversores construirán y operarán las plantas. Incluyen al gigante petrolero Occidental Petroleum, que está haciendo una gran apuesta por la captura de carbono; Constellation, que gestiona centrales eléctricas; y Baker Hughes, que fabrica el tipo de equipo de precisión que requiere el proceso. Ese tipo de inversión, dijo Rick Callahan, presidente de Low Carbon Ventures, una subsidiaria de Occidental, “demuestra que la gente está poniendo su dinero donde está su boca con este proyecto”.

La tecnología, como cualquier equipo de generación de energía, se puede aplicar de varias maneras, incluida la producción de energía para procesos industriales. Los clientes potenciales están siendo imaginativos. Una iteración del proceso, planificada por la empresa de energía TES, fundada en Bélgica, propone incorporar la tecnología NET Power en una cadena compleja de almacenamiento y generación de energía como una forma de proporcionar energía a base de hidrógeno. “La tecnología NET Power encaja perfectamente” con el sistema propuesto, dijo Jens Schmidt, director de tecnología de TES.

Otro proyecto propuesto en Louisiana usaría la tecnología de NET Power para producir varios productos, incluidos hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Conocido como G2 Net-Zero, también incluiría una terminal de exportación de gas natural licuado o LNG Charles E. Roemer IV, presidente de la compañía, dijo que si bien muchas terminales de exportación de LNG estaban planificadas o en construcción en la costa de Luisiana, la construcción de una terminal más limpia alternativa podría crear un nuevo paradigma.

La tecnología ha generado críticas, particularmente por su dependencia de la infraestructura de metano y las limitaciones actuales del almacenamiento de carbono. Muchos ambientalistas se oponen a las terminales de GNL, en gran parte porque amplían el uso de combustibles fósiles; el Sierra Club apuntó recientemente a los planeados para Cameron, en el suroeste de Luisiana, incluido G2 Net-Zero, argumentando que causarán graves daños ambientales en el área.

“Mientras una planta de energía funcione con gas metano, seguirá dañando nuestro clima y nuestras comunidades”, dijo Jeremy Fisher, asesor principal de investigación y desarrollo estratégicos del Sierra Club. “Esta tecnología no haría nada para proteger a las familias que viven con la contaminación de los pozos de fracking o junto a los peligrosos gasoductos, y continuaría permitiendo la cantidad masiva, y a menudo subestimada, de metano que calienta el clima que se filtra de los pozos, tuberías y plantas. ”

El Sr. Roemer se refirió a la investigación que muestra que el monitoreo adecuado y la acción rápida podrían reducir en gran medida las fugas de metano y dijo que trabajaría con proveedores de gas natural que estuvieran «comprometidos con la reducción de las emisiones». En cuanto a exportar GNL para quemarlo en otro lugar, dijo que alguien que reciba su GNL podría quemarlo en otra planta de NET Power y evitar las emisiones de gases de efecto invernadero. “Voy a vender mi producto a personas que están comprometidas con las mismas cosas con las que yo estoy comprometido”, dijo.

“El problema que estamos tratando de resolver es energía abundante, limpia y asequible”, dijo el Sr. Roemer. “No veo cómo podrías estar en contra de lo que estoy haciendo”.

Si, a través de la regulación, las naciones hacen que sea rentable capturar dióxido de carbono y almacenarlo, tecnologías como la de NET Power serán aún más atractivas. Sin embargo, aunque el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático ha citado repetidamente la captura y el almacenamiento de carbono como parte de la solución al cambio climático, los detalles aún no se han resuelto, y muchos en la comunidad científica del clima enmarcan la tecnología como una excusa para seguir quemando fósiles. combustibles, no un esfuerzo de buena fe para descarbonizar.

“¿Qué haces con ese CO2?” preguntó Michael Mann, un científico climático de la Universidad Estatal de Pensilvania. “Si se utiliza para mejorar la recuperación de petróleo, sigue contribuyendo a los problemas. Si está enterrado, ¿qué tan segura y permanentemente está enterrado?”

Los partidarios de la tecnología señalan que la energía solar y eólica parecían posibilidades remotas antes de que los incentivos gubernamentales ayudaran a refinar las tecnologías y reducir los costos. Virginia Burkett, científica destacada del Servicio Geológico de los Estados Unidos, dijo que el secuestro de carbono en formaciones geológicas profundas era una «tecnología comprobada» y señaló que las Academias Nacionales de Ciencias la calificaron como lista para su implementación a gran escala» en 2019.

Julio Friedmann, experto en tecnologías de eliminación de carbono, calificó la tecnología de NET Power como “una solución increíblemente elegante para un problema difícil”. Sin embargo, el Dr. Friedmann, quien se desempeñó como asesor de la empresa, dijo que el éxito a escala comercial no era seguro.

“He tenido muchas discusiones con físicos que dicen: ‘La física está resuelta; el resto es solo ingeniería. Bueno, la ingeniería es muy difícil. En teoría, no hay diferencia entre la teoría y la práctica. En la práctica, lo hay”, dijo. “Todavía es posible que fracasen, pero no lo creo”.