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Hidrocarburos artificiales

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ubaldo

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Así que esto es un foro de alto nivel, pues parece un campo de entrenamiento de bufones reales.

A ver si hay alguien que de verdad sepa de química mas que yo (se lo pongo fácil) y nos quiere explicar las posibilidades del proceso de Sabatier (yo pensaba mas bien en un proceso de electrolisis aun por desarrollar pero ya que me tropecé con esta reacción que a la nasa le inspira confianza) para producir metano en cantidades industriales, algo innecesario en la actualidad pero bueno por hablar del tema, se ha hablado de la velocidad de la reacción de impurezas pero sin concretar nada.

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isgota

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Mensajes: 259
Pues Ubaldo yo soy ingeniero químico así que si te sirve mi opinión sobre química...

Estó ya lo desarrollé en el tema aquel de hace casi 2 años. Loadin ya dejó el enlace. La explicación del metano sintético es el 2º mensaje. Un extracto:


El segundo paso sería producir el metano a partir del gas de síntesis de la gasificación mediante la adición del hidrógeno. Las reacciones de metanización de interés van a ser:

CO + 3 H2 ---> CH4 + H2O (E = -205,8 kJ/mol Exotérmica) (S = -216 J/mol K)

CO2 + 4 H2 ---> CH4 + 2 H2O (E = -165 kJ/mol Exotérmica) (S = -174 J/mol K)

Es decir, en estos dos pasos vamos a liberar energía, lo que es una gran ventaja porque permite generar un aporte de calor o de electricidad extra. El problema es que ambas reacciones producen una disminución de entropía, ¿por qué es esto un problema? pues porque lo que implica es que la termodinámica de la reacción química se va a favorecer a bajas temperaturas según la expresión de energía libre de Gibbs. Y una baja temperatura perjudica la cínetica de la reacción.

Así que si subimos la temperatura, bajamos la conversión hacia el metano, y si bajamos la temperatura, baja la velocidad de la reacción con lo que necesitaremos un reactor más grande. Lo que se busca es una temperatura lo más baja posible usando catalizadores (serían los mismos que los de la produción de H2 a partir del gas natural).



Yo no recuerdo que me mencionasen mis profesores el proceso Sabatier, pero aún así la reacción es la de la segunda ecuación. Ambas tienen el mismo esquema termodínamico (exotérmicas, S negativa), o sea que van a tener las mismas ventajas e inconvenientes. Eso también está en el enlace.

Y por ponerlo en palabras simples, para los mundanos en química, el problema de esta reacción es que la temperatura del reactor tiene que ser baja porque si no apenas se da la reacción. Lo único que puede bajar la temperatura de operación es un catalizador muy activo para que la conversión sea muy alta y no tengas que recircular al reactor ¿existe ese catalizador? Puede que todavía no, en eso andarán los de la NASA.

A mi no me suena el proceso Sabatier "per se" porque a mi lo que me enseñaban eran procesos de química indústrial que se operan hoy en día, no los procesos posibilistas que son un montón en el mundo de la química. El proceso Sabatier está en investigación pero para ser usado en estaciones espaciales y en Marte no solo para obtener metano como almacenamiento energético, sino sobre todo para producir agua in-situ en la estación o colonia espacial. Y a los de la NASA no les importa tanto la economía del proceso como que funcione bien, por lo que se pueden permitir sistemas de separación "exóticos" para el proceso, los indústriales en masa no.

¿Posibilidades de usar el proceso Sabatier a gran escala en la Tierra? Yo las veo escasas, más que nada porque necesita tener CO2 como alimentación del proceso. La atmósfera de Marte tiene un 95 % de CO2 y allí es fácil obtenerlo, pero la de la Tierra tiene un 0,035 % de CO2 (a pesar de nuestros "esfuerzos" de aumentar su concentración) y claro ya no es lo mismo.

El sistema Fischer-Tropsch por el contrario si que existe a escala indústrial. En la empresa sudafricana Sasol llevan décadas aplicandolo para obtener hidrocarburos líquidos a partir del carbón y del gas natural. Pasarón una mala época tras la era de apartheid porque la OPEP les levantó el embargo con precios del crudo muy baratos, lo que minó la competitividad de sus procesos. Pero ahora con la subida de los precios del crudo pues parece que vuelve a crecer el interés en los procesos. ¡enlace erróneo! indica que su sección "Sasol Synfuels" es la que más beneficios esta obteniendo, y tienen proyectos GTL en Qatar y contactos sobre proyectos CTL con los chinos.

La clave, repito, esta en la separación de los productos. En el proceso H-Coal los separadores son sistemas de destilación "flash" muy comunes y baratos, un sistema Sabatier no los puede usar por las características físicoquímicas de los productos, lo que te dificulta la recirculación. Porque recirculación hay también en los procesos Fischer-Tropsch, pero como tus productos son líquidos, es fácil recircular los gases directamente. Mirad la figura puesta por la universidad de Purdue sobre los CO y H2 no reaccionados:

Photo

Y si a eso le sumamos una mejor facilidad para almacenar y transportar los productos deseados (yo creo que todos vemos la diferencia entre almacenar diesel y gas natural) pues está claro que sistema tiene más ventajas. No es que el proceso Sabatier sea imposible pero, ¿para que vas a ir hacia un sistema que tiene alimentaciones y procesos similares y que tiene más desventajas? La única ventaja del metano sintético es sobre el hidrógeno, no sobre otros hidrocarburos.

Saludos, y para cualquier duda o pregunta no os corteis y hacedla a ver si se puede sacar la respuesta.



El camino de los mil pasos empieza con un solo paso (proverbio chino).

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Dario_Ruarte

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Mensajes: 999
Bueno !!, por fin !!

Viste "señor ubaldo" que la SOBERBIA ENERGETICA no funciona ?

Lo único que te pedíamos los "bufones reales" era que FUESES SERIO.

Así que con un reactor Sabatier la traíamos sobrada y nos llenábamos de metano "gratis" ?

Ahhh!!, era en MARTE donde la temperatura ambiental es BAJA (o alta) sin necesidad de usar mucha energía para lograrlo y tenemos CO2 en cantidades casi malsanas (95% en la atmósfera).

Pero, a mi me pareció que tú, con tu particular desparpajo lo dabas por bueno para la TIERRA !! y SIN PROBLEMAS !! y como una SOLUCION !!

O me equivoco "señor ubaldo" ?

Ahora podemos hablar en serio ?

Te doy la bienvenida a este Foro. Prepárate a sufrir. La realidad es MAS CRUEL de lo que pensabas.

===

Franz:

A mi criterio, el informe sobre el aprovechamiento del metano para mejorar el rendimiento en generación eléctrica es UN EJEMPLO MAS de la "liviandad" con la que enfocamos los temas energéticos.

Me refiero a uno de los enlaces que indicas:

http://www.cipav.org.co/cipav/resrch/energy/indexsp.htm


Me interesó mucho (me empezó a interesar esto del metano) y, te aclaro que en si el estudio y el informe me parecen UTILES Y POSITIVOS por varias cosas:

1) Explica el filtro del sulfuro de hidrógeno, que lo hacen apenas con hierro.

2) Han hecho pruebas interesantes de inyectar metano en la alimentación de motores diesel y medir sus rendimientos finales.


Desde este punto de vista, muy interesante.

Por el otro:


1) No van al PROBLEMA DE FONDO. Se conforman con los resultados que "quieren mostrar" para lograr el subsidio o justificar el que ya usaron pero no van al fondo del problema.

2) Por caso -te cito uno- no indican la DURACION de su "filtro de sulfuro de hidrógeno" hecho en base a lanilla de hierro. Es muy sencillo pero, si dura para filtrar miles y miles de metros cúbicos de metano es FANTASTICO. Si lo tienen que cambiar cada TRES DIAS, es como crear un castillo de hielo en el trópico... necesitarás TONELADAS de lanilla de hierro para hacer el filtro todos los lunes, miércoles y viernes.

Eso, el informe NO LO DICE.


3) Dan sus valores para la mejora en rendimientos para la generación de energía con el motor diesel, pero aclaran (como si fuera un dato menor), que con TODA LA PRODUCCION DE ANIMALES QUE TIENEN (y que les producen 48 m3 de metano diarios), no alcanzan a generar siquiera para el funcionamiento DIARIO DE CUATRO HORAS del generador !!

Para sostener las cuatro horas de fucionamiento (que no son 24 horas, son 4) necesitan 240 m3 de metano... CINCO VECES MAS !!

Alegremente ni se ponen a calcular el COSTO y ENERGIA que demanda llegar a tener un biodigestor del tamaño suficiente para cubrir las CUATRO HORAS (y no hablamos ya si quisieran co-generar durante 24 horas).

:-(

Miles de vacas y de cerdos si quisiera mejorar en un 40% la generación diesel de energía con aportes de metano para apenas 4 horas de funcionamiento !!

Miles !!

===

Obviamente que todo es mejorable.
Obviamente que, siempre es mejor usar ese metano que desperdiciarlo.

Pero, si el filtrado del sulfuro de hidrógeno gasta DEMASIADA lanilla de hierro (y hay que ver que haces con los contaminantes desechos, cosa que el estudio TAMPOCO INDICA)

O, si necesitas MILES DE ANIMALES para producir los m3 de metano que te ayuden en este proceso.

A dónde vamos ?


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Dario_Ruarte

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Miembro activo
Identificado: 23/09/2005
Mensajes: 999
Franz:

Le puedes preguntar a tu amigo -si es que usa filtros para el sulfuro de hidrógeno- cómo los hace él y cuánto le duran ?, además, cómo descarta los sobrantes de sulfuro de hierro que se producen en el proceso ?

Ese dato me parece MUY interesante (porque hay que encontrar un destino o uso o neutralización de este desecho).

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Amon_Ra

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Identificado: 26/08/2005
Mensajes: 5553
Ante todo gracias a Isgota por cerrar una situacion un tanto esteril ya, y gracias por su ofrecimiento a las dudas que tengamos sobre determinados procesos o situaciones los no profesionales del sector quimico.

Esperemos que el actual hilo se dedique a si se encuentran noticias mejoras o novedades tecnicas en el origen del mismo Hidrocarburos artificiales quimicos quizas seria mas correcto.

I dado que si a alguien le interesa la problematica de la energia en el espacio interestelar que habra el hilo correspondiente y al que le preocupe los vuelos espaciales que lo debatan.

Personalmente bastante tenemos aqui abajo para pensar en la aeronautica espacial pero como esto no es una dictadura muy en su derecho con permiso de los administradores tendran quien les interese.

Saludos.




La energia mas limpia es la que no se usa

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eduardo37

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Identificado: 12/06/2006
Mensajes: 914
Dario: no sé si te sirva el dato pero heleído que la viruta de hierro se purifica exponiéndola al aire libre, creo que unas 3 horas. No recuerdo bien el proceso, pero te puedo decir que es muy simple y económico, y la viruta se reutiliza infinidad de veces.
Hay otra forma de purificación que consiste en hacer pasar el biogás por un contenedor con cal diluída en agua.

Saludos.

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ubaldo

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Identificado: 22/07/2007
Mensajes: 94
Yo tampoco conocía al tal Sabatier, por lo visto es un químico francés premio Nóbel, lo busque por Internet cuando encontré esta reacción en una pagina de la nasa, allí no mencionan la necesidad de separar el metano de los reactivos que no se transformaron en metano les preocupa mas el que a la entrada el co2 sea lo mas puro posible para que no se reduzca la velocidad de la reacción al aumentar la concentración poco a poco no entiendo porque no salen con el metano no lo explican lo único que tratan de desarrollar es una membrana que solo deje pasar al co2, en este enlace ¡enlace erróneo! dice que una tonelada de hidrogeno produce 2 de metano si tenemos en cuenta el mayor poder calorífico del metano (3 veces mas que el hidrogeno) la ventaja del proceso frente al uso de hidrogeno directamente parece clara por cara que sea la reacción.

¿Pero como justificamos el cambio mientras tengamos gas natural?

El uso de tecnología espacial en tierra es una practica común desde que comenzó la carrera espacial y no creo que sea hora de cambiar de política.

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Dario_Ruarte

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Identificado: 23/09/2005
Mensajes: 999
Gracias por el dato Edu !

Si esto es así, es más sencillo, rápido, eficaz y económico de lo que pensaba.

Además es una BUENA NOTICIA !! (siempre que aparece algo bonito viene algún "dato técnico" a romperte los esquemas)

===

Ubaldo, interesante la derivación de tu tema... no arreglamos TODO el mundo con Metano, pero, tenemos un sistema SENCILLO con ENORMES aplicaciones.

Excelente!, de las mejores soluciones CONCRETAS (económicas, descentralizadas, aplicables, prácticas) que hemos visto en estos últimos tiempos.

Bueno por donde lo mires !!

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