Los próximos desafíos para producir metanol

El metanol es uno de los productos químicos "primarios" más importantes, precursor de diversos productos químicos, plásticos y materiales utilizados en una amplia gama de aplicaciones. También es un combustible clave y un insumo para los aditivos de los combustibles de hoy en día, y se espera que sea un combustible marino fundamental en el futuro. Dado que la mayor parte de la producción de metanol se basa en combustibles fósiles, la descarbonización de la producción de metanol es una desafio clave en el camino hacia la descarbonización de las industrias química y del transporte. Este artículo explora la descarbonzacion de la producción de metanol, examinando las rutas de producción clave y las soluciones potenciales para este desafio.

¿Cómo se produce el metanol?

El metanol es un producto clave en la industria química, utilizado en cientos de productos cotidianos, ya que se emplea como materia prima para producir otros productos químicos y como combustible. Se puede producir de varias formas, desde reformar vapor de metano; la reacción de hidrógeno y CO2; y la gasificación de la biomasa. Veamos cada una de ellas:

• Reformar vapor del metano: es el método más común para producir metanol en la actualidad. El metano, que suele proceder del gas natural, reacciona con vapor a presión y produce hidrógeno (H2) y dióxido de carbono (CO2). Si, durante este proceso, se sustituye el gas natural por biometano, un recurso renovable, el impacto medioambiental de esta producción puede mejorar mucho. Además de cambiar al biometano, se pueden incorporar tecnologías de Captura, Utilización y Almacenamiento de Carbono (CCUS) para disminuir aún más las emisiones de carbono. Se trata del bioetanol.
• Reacción de hidrógeno y dióxido de carbono: se trata de una alternativa emergente para producir metanol, en la que el producto químico se sintetiza a partir de hidrógeno y dióxido de carbono. En este proceso, el hidrógeno es el compuesto que se modifica. Utilizando energía renovable, se puede crear hidrógeno "verde" mediante electrólisis. Otra opción es generar hidrógeno "azul" a partir de gas natural con tecnologías de captura de carbono, donde el CO2 utilizado puede capturarse o reciclarse como CO biogénico. Esto se denomina e-metanol.
• Gasificación de biomasa: en este proceso, la biomasa, como los residuos sólidos urbanos u otras opciones de materia prima de biomasa, puede gasificarse para producir metanol. Aprovecha el carbono de los residuos orgánicos para convertirlo en valiosos productos químicos. El proceso consiste en calentar la biomasa a altas temperaturas con oxígeno o vapor para producir un gas que posteriormente se convierte en metanol. Este enfoque diversifica las fuentes de materias primas y promueve los principios de la economía circular. Esto es el bioetanol.

¿Dónde se utiliza el metanol?

El metanol es la piedra angular de la industria química, el sector energético y la industria marítima. Su papel abarca desde la materia prima química hasta el combustible marino.

• Materia prima química: el metanol puede transformarse en diversos productos. Aproximadamente el 25% del metanol se utiliza para producir formaldehído, vital para crear resinas, fertilizantes, papeles y madera contrachapada. Otro 25%, se transforma en olefinas, materiales clave para un sinfín de productos como plásticos, detergentes, adhesivos, caucho y envases alimentarios. Además de éstos, otros usos del metanol son el ácido acético (8%), los clorometanos (2%), las metilaminas (2%) y el MMA (2%).
• Combustibles y aditivos para combustibles: El metanol es crucial en las industrias de combustibles y biocombustibles, ya que el 11% se destina a la fabricación de metil tert-butil éter (MTBE) para aditivos de combustibles, y el 14% mejora la gasolina mediante mezclas y combustión. Además, en la producción de biodiésel y éter dimetílico (DME), cada uno representa aproximadamente el 3%. Específicamente en el sector marítimo, este producto es cada vez más importante, ya que puede utilizarse como combustible marino. Para saber más sobre nuestra oferta para el sector marítimo, haga clic aquí.

Soluciones para Descarbonizar

Para descarbonizar la producción de metanol, existen varias soluciones posibles que abordan los distintos alcances de las emisiones.

• Transición a gas natural renovable (GNR) o biometano (alcances 1 y 3): Esto no sólo aborda las emisiones directas de los procesos de producción (alcance 1), sino que también mitiga las emisiones indirectas a través de la cadena de suministro (alcance 3). Para las empresas de la UE, en particular las que se rigen por el Régimen Comunitario de Comercio de Derechos de Emisión (RCDE), el cambio al biometano también podría reducir la necesidad de derechos de emisión de la UE (EUA), lo que a largo plazo ofrecerá más beneficios.
• Cambio a la electricidad renovable (alcance 2): Para hacer frente a las emisiones de Alcance 2, la industria se está orientando hacia soluciones de electricidad renovable. Mecanismos como la adquisición directa de EAC o los VPPA a largo plazo reducen la intensidad de carbono de las operaciones de producción de metanol. Si desea obtener más información sobre soluciones de electricidad renovable, haga clic aquí.
• CO2 biogénico (Alcance 3): El CO2 biogénico es el dióxido de carbono que ya está presente dentro del ciclo natural del carbono, ya que el CO2 fue capturado en la materia prima biológica a través de la fotosíntesis y finalmente liberado de nuevo a la atmósfera a través de la degradación natural. El CO2 biogénico puede capturarse directamente de la atmósfera (captura directa en el aire - DAC) o en plantas de biometanO, donde el CO2 biogénico se extrae del biogás y puede capturarse y licuarse para aplicaciones posteriores. La captura de CO2 biogénico y su uso para producir combustibles renovables de origen no biológico (RFNBO), como el e-metanol, mejora la circularidad y produce emisiones neutras una vez que se queman los RFNBO. En general, la Comisión Europea prevé plazos claros para la utilización del CO2 fósil en la producción de RFNBO, y después de 2042 sólo se aceptará como insumo el CO2 biogénico.
• Eficiencia energética (ámbito 1): Promover la eficiencia energética es una estrategia clave para descarbonizar la producción de metanol. Esto puede lograrse mediante la optimización del proceso, la recuperación del calor residual y el uso de catalizadores avanzados. Los Certificados Blancos (white Certificates, en inglés), también conocidos como Certificados de Ahorro Energético (CAEs) o Créditos de Eficiencia Energética (CEE), certifican que se ha logrado una determinada reducción del consumo de energía. Son negociables y se combinan con la obligación de alcanzar un determinado objetivo de ahorro energético, lo que anima a las empresas a superar sus objetivos de ahorro de energía. Descubra aquí nuestras soluciones de eficiencia energética.
• Para las empresas europeas, Cumplimiento del RCDE: a través de Vertis Environmental Finance, ayudamos a las empresas a adquirir EUAs y cumplir con el RCDE. más información aquí.

Estudio de caso: SKW Piesteritz

Desde 2022, SKW Piesteritz, el mayor productor de amoníaco y urea de Alemania, ha estado trabajando con STRIVE by STX para avanzar hacia la producción de amoníaco ecológico. Esta transformación no solo es una cuestión de responsabilidad ambiental, sino también una decisión estratégica empresarial motivada por requisitos regulatorios y demandas del mercado.

Conclusiones

El proceso actual de producción de metanol está dominado por el gas natural y el carbón, pero el cambio hacia el gas natural renovable, la captura y el almacenamiento de carbono y la electricidad renovable está ganando impulso. Estas opciones sostenibles muestran el compromiso y la voluntad de la industria de evolucionar hacia un futuro más sostenible. A medida que empezamos a ver cómo se inicia la transformación ecológica, es crucial que las partes interesadas colaboren y amplíen los límites para garantizar un futuro sostenible y rentable para la producción de metanol.

¿Cómo puede ayudar STRIVE by STX?

STRIVE by STX trabaja actualmente con productores pioneros de bioetanol y metanol ecológico, ayudándoles a identificar posibles soluciones para utilizar materias primas químicas más ecológicas (por ejemplo, biometano) y energía renovable.

Deje que STRIVE by STX sea también su socio en la descarbonización de sus operaciones. Para más información, haga clic aquí.