Innovaciones para una producción química responsable con el clima

La protección del clima está firmemente integrada en la nueva estrategia corporativa de BASF. Un objetivo primordial de esta estrategia es lograr un crecimiento sin emisiones de CO2 hasta el 2030. Para lograr esto, BASF está optimizando continuamente los procesos existentes, reemplazando gradualmente los combustibles fósiles por fuentes de energía renovables y desarrollando procesos de producción radicalmente nuevos con bajas emisiones. La compañía está agrupando todo este trabajo en un ambicioso programa de Gestión del Carbono. En este momento, BASF presenta los últimos descubrimientos de investigación sobre estos nuevos procesos, así como productos innovadores y amigables con el clima a través de una Conferencia de Prensa sobre Investigación en Ludwigshafen.

“Para alcanzar los objetivos de protección del clima, será necesaria una reducción a gran escala de las emisiones de CO2. Como materia prima, el CO2  solo es adecuado en aplicaciones específicas y, por lo tanto, dichos usos no serán una contribución decisiva para frenar el cambio climático”, subrayó el Dr. Martin Brudermüller, Presidente de la Junta de Directores Ejecutivos y Director de Tecnología de BASF SE. En las últimas décadas, la compañía ya ha evitado considerables emisiones de CO2 al optimizar sus procesos de producción y aumentar la eficiencia. Desde 1990, BASF ha reducido sus emisiones de gases de efecto invernadero en un 50% y ha duplicado sus volúmenes de producción en el mismo período. “Lograr otra reducción significativa en las emisiones de CO2 requerirá tecnologías completamente nuevas, por tal razón BASF ha lanzado un ambicioso programa de Investigación y Desarrollo”, dijo Brudermüller.

Debido a que la energía es necesaria para poder llevar a cabo reacciones químicas, los combustibles fósiles son la mayor fuente de CO2 en la industria química. Los reactores de craqueo al vapor (steam cracking) de BASF, por ejemplo, deben alcanzar una temperatura de 850 °C para descomponer la nafta en olefinas y aromáticos para su posterior procesamiento. Si esta energía pudiera provenir de fuentes renovables en lugar del gas natural el cual se usa normalmente hasta ahora, las emisiones de CO2  podrían reducirse drásticamente hasta en un 90%. Por lo tanto, BASF apunta a desarrollar el primer concepto de calentamiento eléctrico del mundo para el craqueo al vapor en los próximos cinco años. Al mismo tiempo, será necesario realizar pruebas de materiales para determinar qué materiales metálicos pueden soportar las altas corrientes eléctricas y son adecuados para su uso en este tipo de reactor de alta temperatura.

La producción de hidrógeno también libera volúmenes significativos de CO2. La industria química utiliza grandes cantidades de hidrógeno como reactivo. En BASF, por ejemplo, se usa en la síntesis del amoníaco. El hidrógeno también será esencial para muchas aplicaciones sostenibles de energía y almacenamiento de energía en el futuro. Junto con socios estratégicos, BASF está desarrollando una nueva tecnología de proceso para producir hidrógeno a partir de gas natural. Esta tecnología divide el gas natural directamente en sus componentes hidrógeno y carbono. El carbono sólido resultante puede usarse potencialmente en la producción de acero o aluminio, por ejemplo. Este proceso de pirólisis de metano requiere comparativamente poca energía. Si esta energía proviene de fuentes renovables, el hidrógeno se puede producir a escala industrial sin emisiones de CO2.

El desarrollo de nuevos catalizadores es vital para el éxito.

Como un elemento intermedio central de alto volumen, las olefinas representan un área especialmente importante donde BASF busca desarrollar nuevos procesos de baja emisión. Las considerables emisiones de CO2 resultantes de los métodos de producción actuales en el craqueo al vapor también podrían reducirse significativamente a través del “reformado en seco” del metano. Este proceso crea un gas de síntesis que luego se transforma en olefinas a través de un paso intermedio de éter dimetílico. Los investigadores de BASF ahora han podido encontrar una manera de hacer esto por primera vez, gracias a los nuevos sistemas catalizadores de alto rendimiento. Estos catalizadores de nueva generación se están comercializando en cooperación con Linde. Dependiendo de la disponibilidad de materias primas y de la generación eléctrica de fuentes renovables, este proceso innovador podría ser un complemento o una alternativa al potencial calentamiento eléctrico de los reactores. 

BASF también presenta un nuevo enfoque para usar el CO2 como materia prima química: la producción de acrilato de sodio a partir de etileno y CO2. El acrilato de sodio es un importante materia prima para los super-absorbentes, que se utilizan ampliamente en pañales y otros productos de higiene. Hace unos años, los investigadores del Laboratorio de Investigación de Catálisis patrocinados por BASF (CaRLa) en la Universidad de Heidelberg (Alemania) pudieron por primera vez cerrar exitosamente el ciclo del catalizador para esta reacción. A su vez, los expertos de BASF han realizado importantes avances para llevar este proceso a escala industrial y han demostrado que se puede implementar con éxito a nivel de laboratorio en una mini planta. En comparación con el método de producción actual basado en propileno para super-absorbentes, en el nuevo proceso, el CO2 reemplazaría alrededor del 30% de los combustibles fósiles, siempre que un proceso a mayor escala también se muestre estable y energéticamente favorable.

Compromiso con la investigación de vanguardia en el Verbund global de know-how”

Los cuatro proyectos presentados son representativos del portafolio único de temas abordados por las actividades de investigación de BASF, que también incluyen trabajo en avances innovadores. BASF tiene como objetivo mantener sus inversiones de investigación y desarrollo en el alto nivel de años anteriores. Estas inversiones ascendieron a € 1,888 millones en 2017 y la cifra para 2018 se publicará en la Conferencia de Prensa Anual a fines de febrero. El proyecto de investigación de BASF incluye alrededor de 3.000 proyectos, en los que más de 11.000 empleados están trabajando en investigación y desarrollo en todo el mundo. Un componente importante del Verbund global de Know-How es la red de colaboraciones de Investigación y Desarrollo que incluye excelentes universidades, institutos de investigación y empresas.

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