Se trata del proyecto chileno-alemán Power-to-MEDME, cuyo objetivo es producir metanol y su derivado éter dimetílico (DME); alternativas con gran potencial para reemplazar combustibles fósiles en la minería y la industria pesada.
Este comprende la construcción de una planta piloto en el norte de Chile y una investigación financiada por el Ministerio Federal de Educación e Investigación de Alemania con más de 11 millones de euros, en la que participarán junto a Fraunhofer Chile Research, seis institutos de la red Fraunhofer Alemania.
El objetivo es reducir los costos y aumentar la eficiencia de los distintos procesos involucrados en la fabricación de estos combustibles sintéticos y con ello facilitar su producción a gran escala.
Los expertos abordarán toda la cadena, desde la producción de hidrógeno verde a partir de energía solar, pasando por la captura de CO2, necesaria para llegar a la última etapa de producción de DME.
Con una duración de dos años, el estudio también incluye aspectos económicos, logísticos y socioeconómicos en la producción de gran escala.
“Uno de los elementos críticos en la transición energética es la descarbonización de la minería y la industria pesada que utiliza maquinaria de gran demanda energética y que es dependiente de los combustibles fósiles. La clave es sustituirlos por alternativas renovables y, para que esta transformación sea posible, es indispensable impulsar el desarrollo de nuevas tecnologías que hagan viable su aplicación, desde el punto de vista técnico y económico, tal como lo hace este proyecto”, señala el Dr. Frank Dinter, director del Centro de Tecnologías para Energía Solar (CSET) de Fraunhofer Chile Research.
En este sentido, Lars Metkemeyer, Project Manager de CSET y gestor de la iniciativa indica que ”el DME es una alternativa limpia que puede producirse a partir de fuentes renovables. Sus propiedades son similares a las del GLP y el diésel, lo que lo convertiría en una molécula limpia para su transporte, manejo y uso en procesos de combustión, reduciendo significativamente, no sólo el CO2, sino también contaminantes locales como partículas, NOx y SOx. Esto abre una gran oportunidad para el transporte nacional e internacional, ayudando a Chile en su empeño por convertirse en líder mundial en la producción de energías renovables”.
Por lo mismo, la investigación aborda el análisis y preparación de una ruta hacia Alemania, que en un futuro deberá cubrir su demanda de hidrógeno verde y productos derivados, principalmente a través de importaciones.
"Estamos haciendo una contribución significativa para aprovechar el potencial de Chile en la producción de fuentes de energía neutras en CO2. De este modo, no solo optimizamos la cadena de procesos de generación, sino que también buscamos posibles mercados de venta y modelos de negocio, tanto a nivel nacional como internacional", explica la directora del proyecto, la Dra. Ramona Schröer, de Fraunhofer IEE.
"El emplazamiento previsto es uno de los más atractivos del mundo porque combina las excepcionales condiciones de irradiación solar con una infraestructura muy bien desarrollada, un ecosistema de proveedores, la conexión con puertos industriales y uno de los distritos mineros más grandes del mundo para el uso local del hidrógeno verde y sus derivados", agrega Metkemeyer.
Otro componente importante es el desarrollo sostenible y la transferencia de conocimientos locales. Esto incluye la formación de ingenieros y técnicos para la construcción y operación de la planta.
Paquetes de trabajo
AP1: Recopilación y análisis de información específica de la planta y del sitio
AP2: Power-to- DME
AP3: Análisis tecnoeconómico y simulaciones de procesos a lo largo de la cadena de valor para optimizar el crecimiento y la integración del mercado
AP4: Analítica, tecnología de sensores e integración /optimización del proceso de captura de CO2
AP5: Conceptos de retroadaptación, incluyendo el post tratamiento de gases de escape
AP6: Evaluación de la sostenibilidad de los productos, procesos y análisis del impacto socioeconómico del proyecto para Chile
AP7: Modelos de negocios y evaluación de mercados de venta regionales y suprarregionales
AP8: Materiales/ Componentes
AP9: Investigación sobre diferentes conceptos de electrolizadores y desalinización del agua
AP10: Desarrollo de programas de capacitaciones
Institutos y centros que participan en Power-to-MEDME
Fraunhofer IEE
El Instituto Fraunhofer de Economía de la Energía y Tecnología de Sistemas Energéticos IEE de Kassel investiga la transformación de los sistemas energéticos. Desarrolla soluciones para los desafíos técnicos y económicos con el fin de reducir aún más los costes del uso de energías renovables, asegurar el suministro, a pesar de la generación volátil, garantizar la estabilidad de la red a un alto nivel y hacer que la transición energética sea un éxito económico.
Fraunhofer ISE
El Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar ISE de Friburgo es el mayor instituto de investigación solar de Europa. Los aproximadamente 1.400 empleados trabajan por un sistema de suministro de energía sostenible, económico, seguro y socialmente justo basado en energías renovables. Contribuyen a ello con un enfoque de investigación en el suministro, distribución, almacenamiento y uso de energía.
Fraunhofer IAP
En Fraunhofer IAP se desarrollan catalizadores a nanoescala reducidos en iridio y se prueban para determinar su eficiencia y estabilidad. Estos catalizadores de bajo coste se utilizan en la electrólisis del agua al principio de la cadena de proceso "Power-to-MEDME" y garantizan que el hidrógeno verde se suministre de forma fiable para la síntesis de metanol y DME.
Fraunhofer IKTS
El Instituto Fraunhofer de Tecnologías y Sistemas Cerámicos IKTS lleva a cabo investigaciones orientadas a la aplicación de cerámicas de alto rendimiento, desde los materiales hasta los procesos de fabricación y los sistemas piloto. La cartera se complementa con las competencias de diagnóstico y ensayo de materiales. La investigación se centra en soluciones sostenibles y económicas para la conservación de los recursos, la transición energética y la digitalización.
Fraunhofer IMM
Fraunhofer IMM lleva a cabo investigaciones en los campos de la química, la energía y el diagnóstico. Su unidad de negocio ENERGY se ocupa del suministro y almacenamiento móvil y descentralizado de energía eléctrica con vistas a fuentes de energía sostenibles. Confiamos en el uso de reactores y catalizadores microestructurados. Además, ofrecemos desarrollo de sistemas e intensificación de procesos.
Fraunhofer ISC
El Instituto Fraunhofer para la Investigación de Silicatos ISC es uno de los principales centros de investigación y desarrollo para la investigación y el desarrollo basados en materiales para la eficiencia de los recursos, la energía, la salud, el medio ambiente y la protección del clima. Los procesos térmicos eficientes son el tema central de investigación y desarrollo de su Centro de Diseño y Materiales de Alta Temperatura HTL. Para ello, HTL ofrece servicios de consultoría, desarrollo de componentes y procesos, toma de muestras, mediciones y sistemas especiales. En el campo de los métodos de medición de alta temperatura y los compuestos de fibra cerámica, el HTL desempeña un papel de liderazgo internacional.
Universidad RWTH de Aquisgrán
En la Cátedra de Termodinámica de Sistemas Móviles de Conversión de Energía y en el Centro de Propulsión Móvil (CMP) de la Universidad RWTH de Aquisgrán, bajo la dirección del Prof. Dr.-Ing. (EE.UU.) Stefan Pischinger, la atención se centra en la investigación de procesos de combustión eficientes, combustibles alternativos y la mejora de la mecánica de los motores y los sistemas de postratamiento de los gases de escape, así como en la investigación de sistemas de propulsión híbridos, electromovilidad, sistemas mecatrónicos e investigación sobre pilas de combustible.
Instituto de Investigación sobre el Aprendizaje Permanente
El Instituto de Investigación sobre el Aprendizaje Permanente (RILLL), junto con el Instituto de Investigación de Economía Educativa y Social FiBS, cuenta con muchos años de experiencia y conocimientos científicos en el campo del aprendizaje permanente, así como en la planificación estratégica de personal y especialistas.
Fraunhofer Chile Research