Dimetil éter, el derivado del H2v que podría ser clave en la transición energética

Expertos de Fraunhofer estiman que, en el corto plazo, el dimetil éter (DME) mezclado con diésel podría reemplazar grandes cantidades del combustible fósil en vehículos mineros y además aplicarse a diversos usos industriales, como en el transporte pesado, la aviación, el sector marítimo o la industria química. Esto lo convertiría en un catalizador de la demanda de H₂v.

Tiene un rendimiento energético y características físicas y químicas muy similares al propano y al diésel, y es carbono neutral si se produce a partir de hidrógeno verde (H₂v) y dióxido de carbono (CO₂) no abatible, es decir, capturado de procesos industriales donde su emisión es inevitable, como en el caso de la elaboración del cemento.

Estas cualidades hacen que el dimetil éter (DME), ofrezca un gran potencial para descarbonizar industrias de alto consumo energético y, además, funcione como un catalizador para la adopción de H₂v, incentivando de manera adelantada su demanda.

Por estas cualidades, fue el escogido por los expertos de Fraunhofer Chile y Fraunhofer- Gesellschaft para el proyecto Power-to-MEDME, que apunta a la construcción de dos plantas piloto en la Región de Antofagasta: una para la producción de hidrógeno verde solar y otra para la síntesis de metanol y DME.

El metanol puede ser usado como combustible, directamente en el sector marítimo, convertirse en kerosene para la actividad aeronáutica, en gasolina o diésel limpio, o usarse como materia prima en la industria química.

En tanto, el DME, señala Marco Vaccarezza, Head of News Technologies de Fraunhofer Chile, “tiene diversas aplicaciones, pero nosotros miramos con interés la industria minera pues el dimetil éter puede mezclarse con diésel hasta un 10 a 20% sin tener que hacer transformaciones mayores en los motores, por lo que podría reemplazar los combustibles fósiles en este sector, en dos o tres años. Además, en las mismas proporciones, puede ser mezclado con GLP en calderas industriales, sin necesidad de modificaciones importantes. El DME también tiene propiedades que le permiten ser un medio muy eficiente para almacenar hidrógeno, constituyendo un interesante carrier para exportar y transportar H₂v a largas distancias”.

Desafíos para la producción del DME

A pesar de su potencial, el desarrollo del dimetil éter enfrenta desafíos importantes, entre ellos, hacer rentable toda la cadena de producción, lo que implica reducir costos en la electrólisis del hidrógeno y encontrar soluciones adecuadas para la captura de CO₂.

“La meta es empujar el DME a gran escala, reduciendo costos y aumentando la eficiencia en el proceso. La red de institutos Fraunhofer tiene vasta experiencia en la materia y los expertos se han propuesto abordar toda la cadena mediante diversas simulaciones. Se están haciendo estudios de optimización y escalamiento, desarrollo de modelos de negocios, uso en los procesos mineros, estudios para los pilotos y retrofit de motores, entre otros”, agrega Lars Metkemeyer, Project Manager y líder de Power-to-MEDME.

Para ello, la implementación de proyectos piloto es fundamental, pues permitiría encontrar soluciones comercialmente viables, probar tecnologías, resolver desafíos de escalamiento, generar capacidades, conocimiento y demostrar en forma práctica y concreta aplicaciones en entornos industriales, explica Vaccarezza, y hace un llamado al trabajo conjunto entre privados y Estado: “Uno de los aspectos más críticos es el levantamiento de la demanda local.  Hoy, el H₂v y sus derivados tienen un alto costo, por encima de las alternativas fósiles, y las empresas no están dispuestas a comprarlo, aun cuando sean carbono neutrales. Necesitamos más incentivos para adoptar combustibles limpios, que la industria y el sector público estén más dispuestos a invertir en innovación y así como se impulsó el crecimiento del sector fotovoltaico, se tomen medidas similares para liberar el potencial del hidrógeno verde, el amoniaco, metanol y otros derivados. Utilizando DME se crearía una demanda anticipada de hidrógeno, ya que, al generarse a partir de este, se incentivaría la inversión en la producción de H₂v, lo que a su vez reduciría los costos en las siguientes etapas de desarrollo de proyectos de mayor escala”.

“El emplazamiento previsto para Power-to-MEDME es uno de los más atractivos del mundo porque combina condiciones excepcionales de irradiación solar, 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, lo que representa un importante potencial de demanda local", señala Metkemeyer.

A nivel internacional, el dimetil éter ya se utiliza en países como Estados Unidos, donde empresas como Oberon Fuels han comenzado a producirlo como un combustible renovable. Mientras tanto, el proyecto Power-to-MEDME de Fraunhofer Chile se suma a una tendencia global hacia combustibles más sostenibles, proporcionando una vía concreta para reducir las emisiones en el sector energético.

A medida que la presión internacional para reducir la huella de carbono crece, Chile podría convertirse en un líder en el mercado global de combustibles alternativos, aprovechando su potencial para producir grandes volúmenes de dimetil éter y satisfacer así la demanda de Europa, que busca importar hidrógeno verde y sus derivados en su camino hacia la descarbonización.

Vaccarezza enfatiza que “Chile tiene la oportunidad de ser en un líder mundial en la producción de energías renovables y sus derivados, como el DME, solo necesita actuar acorde a las intenciones”.

RECUADRO:

Power-to-MEDME
Power-to-MEDME contempla la producción de 5,000 toneladas de DME anualmente. Vaccarezza explica que esta producción, “aunque pequeña en el contexto global, permitirá probar su integración en la industria minera y contribuir a la descarbonización en un sector donde electrificar es más complejo".

Vea cómo se produce el DME.