En la carrera por combatir el cambio climático, los científicos están desarrollando tecnologías para convertir el dióxido de carbono (CO2) en valiosos combustibles y productos químicos.Estas innovaciones ayudan a frenar los gases de efecto invernadero y al mismo tiempo proporcionan un combustible bajo en carbono para impulsar nuestro futuro.A medida que Estados Unidos avanza hacia una economía baja en carbono, necesitamos combustibles amigables con el medio ambiente para impulsar vehículos que son difíciles de electrificar, como aviones, barcos y trenes.Los científicos están desarrollando tecnología para convertir CO2para alimentar.Sin embargo, esta conversión requiere mucha energía y agua.
Para abordar este desafío, los científicos del Laboratorio Nacional Argonne del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) están explorando formas de convertir CO2en valiosos combustibles y productos químicos preservando al mismo tiemporecursos hídricos.Recientemente lanzaron una nueva herramienta llamada AGUA, paraCO2Módulo AGUA Rue, que puede evaluar y ayudar a reducir los impactos locales en el agua de diferentes tecnologías de conversión de carbono.
Esta herramienta es parte de un esfuerzo mucho mayor de los laboratorios nacionales para garantizar que avancemos hacia un futuro con bajas emisiones de carbono de manera sostenible.Es un producto del CO del DOE.2Reducción y mejora del Consorcio e-Fuels (CO2Rue), que se centra en el avance de tecnologías para convertir CO2sobre combustibles electrónicos y productos químicos y evaluar sus impactos ambientales, económicos y sociales.
Como parte de este esfuerzo, los investigadores de Argonne aprovecharon su experiencia en modelos de agua para desarrollar el CO2Módulo Rue, que ahora forma parte del modelo AGUA (Herramienta de Análisis de Agua para Recursos Energéticos).Esta herramienta de apoyo a la toma de decisiones mide la huella hídrica de los biocombustibles en los EE. UU.
"El agua es un recurso natural cada vez más valioso. Concambio climáticoAl provocar sequías más frecuentes, nuestro suministro de agua dulce corre mayor riesgo que nunca", afirmó May Wu, quien dirige el modelo AGUA en Argonne. "Nuestro trabajo se centra en garantizar que el agua esté disponible para todos los sectores y al mismo tiempo avanzar en tecnologías que apoyen una economía sostenible y de bajo consumo.economía del carbono."
El CO2El módulo Rue WATER evalúa labeneficios potencialesde utilizar agua recuperada en lugar de agua dulce en tecnologías que convierten CO2en combustible de aviación sostenible (SAF).El módulo utiliza dos índices principales: el índice de disponibilidad de agua (WAI) y la huella de estrés hídrico (WSFP), para medir los impactos hídricos localizados.La primera versión del modelo funciona en cuatro estados piloto: California, Texas, Luisiana e Iowa.Las versiones futuras del modelo ampliarán la cobertura de la herramienta a 28 estados, reflejando las diversas condiciones del agua en los Estados Unidos.
Usando el CO2En el módulo Rue WATER, los investigadores de Argonne pudieron evaluar el impacto de la producción de SAF en los recursos regionales de agua dulce.Su estudio de tres años, publicado en uninforme reciente, identificó factores clave, desafíos y oportunidades para mejorar la sostenibilidad del agua en CO2tecnologías de reducción y utilización.El informe también exploró el potencial del uso de recursos hídricos no tradicionales, como aguas residuales municipales recuperadas, para aliviar el estrés hídrico.Con Estados Unidos a la cabeza de estas innovaciones, este tipo de análisis brinda la oportunidad de ayudar a satisfacer nuestras demandas energéticas del mañana y al mismo tiempo proteger los recursos vitales de agua dulce de la nación en la actualidad.
El estudio encontró que los impactos en el agua dulce de la refinación de SAF variaban mucho según la región y el método de producción.Por ejemplo, la producción de SAF tuvo efectos mínimos sobre los recursos hídricos locales en Iowa y Luisiana, pero planteó una presión mucho mayor sobre los suministros de agua en el oeste de Texas y partes de California.En general, los estados del este y del cinturón maicero eran más adecuados para la producción de SAF en función de la disponibilidad de recursos hídricos.
Los investigadores también descubrieron que el uso de agua recuperada para producir SAF o combustible de hidrógeno podría reducir significativamente la demanda de agua dulce, aliviar el estrés hídrico local y aumentar la disponibilidad de agua dulce.Estos hallazgos tienen como objetivo guiar a las partes interesadas de la industria a tomar decisiones informadas y desarrollar estrategias para mitigar los riesgos y al mismo tiempo mejorar la sostenibilidad del CO.2tecnologías de utilización.
"Aprovechandoagua recuperada, podemos hacer que estas tecnologías sean más sostenibles, reduciendo su huella de agua dulce a medida que se amplían para cumplir con los objetivos climáticos de nuestra nación", dijo Ling Tao, ingeniero del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) del DOE y miembro del consorcio. Tao proporcionó la simulaciónresultados de las tecnologías de conversión de carbono como entradas al módulo.
La liberación del CO2El módulo Rue WATER es sólo el comienzo.Argonne y NREL continúan trabajando juntos, combinando su experiencia en modelado y análisis económico para mejorar la sostenibilidad de las tecnologías energéticas emergentes.Su trabajo continuo con el CO2Rue Consortium ayudará a garantizar que el CO2Las tecnologías de conversión de combustible son ambiental y económicamente sostenibles.
"El objetivo del consorcio es ayudar a Estados Unidos a lograr una descarbonización profunda avanzandotecnologíacrear combustibles y productos con alta densidad energética, bajas emisiones de carbono y económicamente viables", afirmó Michael Resch, director de CO2Rue y es un investigador líder en NREL.
Resch destacó el impacto que el proyecto puede tener en el futuro del combustible: "Las opiniones del CO2El módulo Rue WATER impulsará decisiones estratégicas críticas, acelerará los estudios de viabilidad e impulsará el desempeño económico y ambiental del CO2tecnologías de conversión de combustible".
Esteesfuerzo colaborativosubraya el compromiso de Argonne de ser pioneros en soluciones innovadoras que aborden desafíos energéticos críticos.Como CO2Rue continúa su trabajo, herramientas como el CO2El módulo Rue WATER será esencial para guiar el desarrollo responsable y el despliegue de CO2tecnologías de conversión de combustible, garantizando que estas tecnologías puedan ampliarse sin sobrecargar nuestros recursos hídricos.
Más información:May Wu et al, Evaluación de los impactos del CO2Tecnologías de reducción y utilización de recursos regionales de agua dulce, (2024).DOI: 10.2172/2396748
Citación:Las nuevas tecnologías pueden convertir el COâ en combustible, pero ¿qué impacto tendrán en los recursos hídricos?(2024, 15 de octubre)recuperado el 15 de octubre de 2024de https://techxplore.com/news/2024-10-technologies-co8322-fuel-impact-resources.html
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