La captura y la conversión reactiva de dióxido de carbono podrían usarse para producir gas natural renovable sintético, almacenamiento de energía que se puede aprovechar con la infraestructura existente. Crédito: Alvina Aui
La energía solar y eólica es muy variable, dependiendo del día, el clima y la ubicación de las instalaciones. A veces, pueden generar más electricidad de la necesaria, pero también pueden fallar cuando la demanda está en su apogeo. Desafortunadamente, cualquier energía adicional creada por estas fuentes a menudo se desperdicia, ya que hay pocos métodos que la almacenan adecuadamente a largo plazo. Para mejorar la seguridad energética en los Estados Unidos, la nación requiere fuentes de energía y nuevas formas de almacenar y distribuirla.
En un nuevo estudio, publicado En la sostenibilidad de los informes celulares, los investigadores de Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) han explorado cómo se podría utilizar un proceso reactivo de captura y conversión de dióxido de carbono (RCC) para producir gas natural sintético renovable, una forma química de almacenamiento de energía de larga duración.
“En lugar de obtener carbono desde abajo, RCC permite el uso de carbono sobre el suelo como recurso”, dijo la científica y autora principal de LLNL, Alvina Aui. “El gas natural renovable sintético, cuando se usa como una opción de almacenamiento de energía, puede reducir la inestabilidad de la red causada por la intermitencia de fuentes de energía como el viento y la energía solar”.
El proceso RCC propuesto integra la captura y la conversión de carbono en una plataforma utilizando un material de doble función. Al hacerlo, elimina la necesidad de purificación de dióxido de carbono intensivo en energía, un paso intermedio convencional.
“El material de doble función es especial porque contiene los componentes químicos que necesita para realizar la captura y la conversión de dióxido de carbono”, dijo el científico de LLNL Simon Pang, autor correspondiente e investigador principal del proyecto. “El dióxido de carbono se captura en el material y luego se convierte antes de que pueda liberarse. Esto es distinto de un proceso separado y convencional, donde emplearía dos materiales diferentes con funciones únicas”.
En la segunda etapa de conversión de ese proceso, el exceso de energía solar y eólica entra en juego. La electricidad de esas fuentes se puede usar para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno. El dióxido de carbono capturado se reacciona con el hidrógeno para producir metano, un componente principal del gas natural sintético. Que el metano se puede almacenar, distribuir y usar de la misma manera y con la misma infraestructura existente que el gas natural convencional.
Esta publicación evalúa la viabilidad económica del proceso RCC y proporciona importantes objetivos de rendimiento que un material de doble función necesitaría cumplir para ser competitivo. También sugiere formas de reducir los costos y mejorar la eficiencia del proceso.
“Colaboramos estrechamente con nuestro equipo experimental para obtener una comprensión detallada de la química subyacente y el comportamiento material para permitir el modelado”, dijo Aui. “Nuestro enfoque integrado nos permitió producir una evaluación realista e imparcial del potencial y las limitaciones de RCC”.
En muchos casos, el equipo descubrió que el proceso RCC es menos costoso que otras soluciones de almacenamiento de energía a largo plazo a escala de servicios públicos, y sería portátil y despachable, ya que el producto de gas natural puede ser transportado fácilmente por las tuberías existentes.
En un esfuerzo paralelo, los equipos experimentales en LLNL están trabajando para desarrollar el material de doble función, realizar el proceso RCC propuesto en el laboratorio y asociarse con la industria para ampliar la tecnología.
Más información: Alvina Aui et al, Análisis technoeconómico comparativo de la producción sintética de gas natural renovable a través de la captura y conversión reactiva de CO2, Cell Reports Sostenity (2025). Dos: 10.1016/j.crsus.2025.100408
Proporcionado por Lawrence Livermore Laboratorio Nacional
Cita: convertir el carbono capturado en gas natural podría proporcionar un almacenamiento de energía de costos competitivos (2025, 24 de junio) recuperado el 24 de junio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-06-captured-carbon-natural-gas-competitive.html
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