Combustibles líquidos sintéticos en Alemania: experiencias pasadas y nuevas tecnologías
Planta Leuna-Werke, uno de los principales productores de gasolina sintética. Foto del archivo Bundesarchive de la República Federal de Alemania
Hay campos petroleros en Alemania, pero su volumen es muy limitado. Como resultado, el país depende seriamente del suministro de petróleo y productos derivados del petróleo importados, que pueden amenazar la seguridad nacional. En un pasado lejano, el problema de la dependencia se resolvió mediante la producción de combustibles líquidos sintéticos a partir de materias primas disponibles. Ahora se ofrecen tecnologías con un propósito similar para mejorar el medio ambiente.
Vieja tecnología
La búsqueda de métodos alternativos de obtención de combustibles líquidos en sustitución de productos derivados del petróleo se inició en los décimos años del siglo XX. La primera tecnología adecuada para uso masivo fue propuesta en 1913 por el futuro premio Nobel Friedrich Bergius. Dos años más tarde, construyó y puso en marcha la primera planta utilizando el nuevo proceso. Posteriormente, los derechos para utilizar el método de berginización fueron adquiridos por empresas más grandes.
El proceso de Bergius implicó el uso de carbón o lignito como materias primas. La materia prima triturada se mezcló con un conjunto de aditivos y catalizadores especiales, y se hizo una suspensión a partir de ella. Este último se mezcló con hidrógeno, también obtenido a partir de carbón, y luego se introdujo en reactores químicos, donde se mantuvieron las temperaturas hasta 450-485 ° C y la presión hasta 500-700 atm.
La salida produjo petróleo crudo sintético, una mezcla de gasóleo, combustible diesel, varios gases y otros componentes. Este producto intermedio fue luego procesado para recuperar petróleos medianos y pesados, gasolina y gases.
Anuncio de gasolina de Leuna-Werke. Gráficos LW / Wikimedia Commons
En 1926, los químicos Franz Fischer y Hans Tropsch propusieron una tecnología alternativa que tenía sus ventajas. Por lo tanto, hizo posible el uso de carbón duro y lignito, que Alemania tenía en grandes cantidades, como materias primas. A finales de los años veinte, el llamado. el proceso Fischer-Tropsch fue dominado por varias empresas y proporcionó al país el combustible necesario. Al mismo tiempo, se propusieron varias formas de mejorar la tecnología.
El proceso Fischer-Tropsch comenzó con el desarrollo del llamado. gas de síntesis o gas de agua: una mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno. Se obtuvo tratando carbón triturado con vapor sobrecalentado. El gas de síntesis podría producirse de otras formas. Podría usarse inmediatamente en motores de combustión interna. Además, al mezclarlo con otras sustancias, el gas de síntesis se convirtió en combustible líquido. La tecnología permitió obtener diferentes tipos de combustible, pero solo la gasolina sintética estaba económicamente justificada.
Procesos en la práctica
El proceso de Bergius se ha utilizado en la industria desde mediados de las décimas y, 10-12 años después, comenzó la introducción del método Fischer-Tropsch. Ambas tecnologías, en su forma original y modificada, se mostraron bien y contribuyeron en cierta medida a dotar de combustible líquido a la economía nacional y al ejército. Sin embargo, la proporción de gasolinas y aceites sintéticos en el consumo total de Alemania siguió siendo insignificante hasta cierto momento. Durante ese período, el país se basó en la compra de petróleo y productos derivados del petróleo extranjeros.
Uno de los principales consumidores de gasolina en la Alemania nazi fue la Luftwaffe. Foto del archivo Bundesarchive de la República Federal de Alemania
La situación comenzó a cambiar con la llegada al poder de los nazis. En 1936 se adoptó un programa para el desarrollo de la producción de combustibles sintéticos. Se planeó construir varias fábricas nuevas operando en dos procesos principales. Se suponía que iban a aumentar la producción total de combustible, al tiempo que reducían la necesidad de importaciones. Todas las grandes organizaciones del conglomerado IG Farben participaron en el trabajo.
Las primeras fábricas de la nueva construcción comenzaron a funcionar en 1938, utilizaron "berginización". En 1939, se inauguraron varias fábricas utilizando el método Fischer-Tropsch. Ya en 1940, la producción de nuevo combustible alcanzó el nivel de 70-80 mil barriles por día. Esto fue suficiente para cubrir un tercio de las necesidades del país en ese momento. Posteriormente, los indicadores de la industria aumentaron. Su pico fue en 1944, cuando 25 plantas juntas produjeron 5,7 millones de toneladas de combustible. Al mismo tiempo, la producción no fue muy económica. La producción anual récord de combustible requirió el uso de alrededor de 60 millones de toneladas de carbón.
Junto con la producción, creció la necesidad de trabajadores. Desde 1941, este problema se ha resuelto mediante el trabajo esclavo. Los prisioneros de guerra y los prisioneros de los campos de concentración se convirtieron en trabajadores de las fábricas. Los nazis ni siquiera pensaron en mejorar las condiciones de trabajo u observar las precauciones de seguridad. Como resultado, una parte significativa de los trabajadores forzosos murió por envenenamiento y heridas, mientras que otros minaron su salud.
En mayo de 1944 los británicos aviación inició huelgas regulares en fábricas e instalaciones de almacenamiento de combustibles sintéticos en Alemania y los territorios ocupados. Los bombardeos durante varios meses causaron daños irreparables a la industria y también contribuyeron al deterioro de la posición de los nazis. En la primavera de 1945, las restantes fábricas de producción de combustibles sintéticos dejaron de funcionar. A los países ganadores se les prohibió restaurar esta producción.
Nueva planta "ecológica" en Werlte. Atmostar Fotos
Objetivos medioambientales
En el período de la posguerra, tanto Alemania obtuvo acceso al petróleo extranjero y pudo recibirlo en las cantidades requeridas. También se exploraron y desarrollaron yacimientos propios. Todo esto en su conjunto cubrió las necesidades de la República Federal de Alemania y la República Democrática Alemana en combustible líquido, y también hizo posible durante muchos años ni siquiera recordar la producción de combustibles sintéticos.
Sin embargo, las tecnologías de fusión han vuelto a llamar la atención, pero no por razones económicas. Ahora deben contribuir a la mejora de la situación ecológica. El grupo alemán sin fines de lucro Atmosfair, con la asistencia del Ministerio Federal de Medio Ambiente, Siemens y varias otras organizaciones, ha desarrollado e implementado un proyecto para una planta "verde" para la producción de queroseno de aviación. La empresa fue construida en la comuna de Werlte (Baja Sajonia) y ha comenzado a operar recientemente.
La planta debe utilizar el proceso Fischer-Tropsch mejorado. El dióxido de carbono de la atmósfera y de una planta de biogás se utiliza como materia prima para la producción de aceite sintético. El hidrógeno se producirá por electrólisis a partir del agua de los embalses locales. La empresa recibe electricidad del parque eólico más cercano. El crudo resultante se destila en queroseno de aviación.
A principios de 2022, la planta de Atmosfair debería alcanzar su capacidad de diseño: alrededor de 8 barriles de queroseno por día. Dicho combustible costará aprox. 5 euros el litro, mucho más que el queroseno "simple". Sin embargo, los autores del proyecto están presionando por sus beneficios ambientales. Indican que las materias primas y la energía para la producción de combustible se toman del medio ambiente. Debido a esto, cuando se quema queroseno, se emite a la atmósfera la misma cantidad de carbono que se utilizó durante la etapa de producción. El equilibrio de sustancias no cambia, lo que es beneficioso para la naturaleza.
Si la planta podrá eludir a los competidores es una gran pregunta. Atmostar Fotos
Atmostar cree que el nuevo combustible sintético será económicamente viable en el futuro. Sin embargo, para ello, es necesario introducir impuestos adicionales sobre los combustibles fósiles, para que suba de precio al nivel requerido. En tales condiciones, el queroseno sintético se volverá competitivo y atraerá inversores. También será posible ampliar la producción, incl. con el lanzamiento de nuevos tipos de productos.
Necesidades y beneficios
Así, durante el último siglo, Alemania ha acumulado una gran experiencia científica y tecnológica en la producción de combustibles líquidos sintéticos y la sustitución de los productos tradicionales del petróleo. En el pasado lejano, la necesidad de tales tecnologías desapareció, pero ahora se propone revivirlas, además, sobre una nueva base y con una lógica ideológica diferente.
Más reciente noticias Las plantas verdes son de cierto interés, pero es poco probable que atraigan la atención de compradores o inversores de combustible. A pesar de todas las ideas originales, el queroseno de Atmosfair no es económicamente viable y no puede competir con los combustibles de petróleo fósil.
La situación puede cambiar a su favor solo con la introducción de nuevas restricciones injustas capaces de afectar a las empresas existentes y a sus clientes. El tiempo dirá si Alemania sacrificará su industria e infraestructura existentes por el bien de las ideas ambientales actuales.
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