Alkohol sintetiko berriztagarriak, definizioz, CO2 eta hidrogeno berdearen bidez lortzen direnak dira, eta kimikoki ezin dira bereizi iturri fosiletatik datozen homologoetatik. Bi kasuetan, konposatu kimiko organikoak dira, eta gutxienez hidroxilo talde bat dute (-OH).

Jatorri fosileko alkoholen eta alkohol sintetikoen eskaria gero eta handiagoa da, neurri handi batean, horiek gorantz doazen industria-aplikazio askotan duten garrantziagatik. Hemen hainbat erabilera sartzen dira, hala nola energia (erregaiak), industria farmazeutiko eta kosmetikoa eta industria kimikoa (disolbatzaileak), beste konposatu batzuen sintesiaren bitarteko/aitzindari gisa.

Aplikazio amaierarik gabeko horren guztiaren ondorioz, alkohol-merkatuak, eta bereziki metanolarenak eta etanolarenak, hazkunde-itxaropen esanguratsuak ditu datozen hamarkadetarako, neurri handi batean, energia-aplikazioetan eta produktu kimikoetan duten eskariak bultzatuta.

Alkoholen merkatua: metanola, etanola, propanola eta butanola

Metanolak, etanolak, propanolak eta butanolak ezaugarri paregabeak dituzte, eta oso baliagarriak dira hainbat industria-aplikaziotarako: bektore energetikoak, industria kimikoa, farmazeutikoa edo kosmetikoa.

Metanolaren kasuan, 2022rako merkatua 90 milioi tonatik 136 milioi tonara (47.55 mila milioi €) haztea espero da, 2023tik 2032ra % 4.30eko AGRarekin. Igoera hori formaldehidoaren, plastikoen eta beste produktu kimiko industrial giltzarri batzuen ekoizpenean duen paper kritikoak eragin du, batez ere.

Bestalde, etanolaren kasuan, merkatuak 2030. urtean gutxi gorabehera 207 mila milioi litroko eskari-bolumena lortzea espero da, 2023tik 2030era % 4.20 inguruko urteko tasa konposatuan (CAGR) haziz. Horrek esan nahi du 148.54 milioi euro inguruko merkatu-balioa izango duela.

Hazkunde hori lotuta dago, batez ere, etanola erregai gisa gero eta gehiago erabiltzearekin sendagaien, plastikoen, kosmetikoen manufakturan eta desinfektatzaileen ekoizpenean, horien merkatuak gorakada berezia izan baitzuen COVID-19aren pandemian, eta indartsu mantentzen baita higieneari eta gaixotasunen prebentzioari buruzko kontzientzia handiagoa duelako.

Beste bi alkoholekin, propanolarekin eta butanolarekin alderatuta, nahiz eta merkatu murritzagoa izan, nabarmen ari da hazten, eta aplikazio esanguratsuak ditu farmazia, kosmetika eta pinturen industrian.

Alternatiba iraunkorren garrantzia: alkohol sintetiko berriztagarriak

Merkatu-zifra horiek direla eta, eta, batez ere, planetaren iraunkortasunari eta klima-aldaketari buruzko kontzientziazioa dela eta, gero eta beharrezkoagoa da "alternatiba sintetiko berriztagarriak" deiturikoak garatzea, alkohol horien hainbat sektoretako eskaera gero eta handiagoari erantzuteko eta jatorri fosileko alkoholak ordezteko, soluzio iraunkor eta berdeagoetatik abiatuta.

Ildo horretan, modu jasangarrian sortutako alkohol sintetikoek berebiziko garrantzia dute ekonomia jasangarriago baterako trantsizioan; izan ere, alternatibak eskaintzen dituzte berotegi-efektuko gasen emisioak murrizteko eta baliabide fosilekiko mendekotasuna murrizteko, klima-aldaketa arinduz eta planetaren iraunkortasuna ziurtatuz.

Puntu honetan merezi du aipatzea bioetanola, etanol berriztagarria bada ere, ez dela, definizioz, etanol sintetikotzat hartzen, biomasaren hartziduratik lortzen delako eta artikulu honen irismenetik kanpo geratzen delako. Hala ere, eta erabilitako biomasari berari datxezkion arazoak baditu ere, etanol berriztagarria ekoizteko biderik zabalduena eta garatuena da industrian.

Energia-iturri iraunkorrak erabiliz alkohol sintetiko eraginkorragoak eta/edo selektiboak ekoizteko hainbat bide daude. Etorkizun handieneko bideetako batzuk bihurketa katalitikoa (thermo-, elektro-, foto- edo biokatalitikoa) izango lirateke.

Metanol sintetikoaren ekoizpena asko aztertu da, eta aurrerapen handiak izan ditu azken urteotan prozesu elektrokatalitiko, termokatalitiko, fotokatalitiko eta biokatalitikoen garapenean, eta elektro- eta termokatalitikoak aztertu dira gehien.

Hala ere, etanolaren, propanolaren eta butanol sintetikoaren ekoizpena, CO2 eta hidrogeno berdetik abiatuta, gutxiago esploratu da, hein handi batean erreakzio-mekanismoaren konplexutasunagatik eta Fischer-Tropsch (F-T) bigarren mailako erreakzioekiko lehiagatik, Sabatierren erreakzioagatik, water gas shift (RWGS) berrikusteagatik, besteak beste. Hori dela eta, alkohol sintetiko berriztagarri horiek ekoiztea oso erronka garrantzitsua da nahi diren produktuetarako bihurketari eta hautakortasunari dagokienez; beraz, katalizatzaile eraginkor eta selektibo berrien garapenak eta prozesuko hobekuntzek funtsezko zeregina izango dute alkohol sintetikoak ekoizteko bide horien ezarpenean.

Etanol sintetikoa produzitzeko bide katalitikoen artean, KODEXEN murrizketa elektrokatalitikoa da, ziurrenik, teknikarik aurreratuena – termokatalitikoaren ondoren –, non izaera desberdineko katalizatzaileak edo sistema katalitikoak aztertzen ari diren, homogeneoak zein heterogeneoak, etanol sintetikorantz bihurketa eta selektibitate handiak bilatuz. Azkenik, mikroorganismoak edo entzima eraldatuak erabiltzen dituzten prozesu biokatalitikoek oso alternatiba berritzaile eta jasangarria eskaintzen dute.

Alternatiba iraunkorragoak eskaintzeko lanean

Laburbilduz, alkohol sintetikoak funtsezkoak dira produktu kimikoen eta energiaren esparruan gaur egun eta etorkizunean dagoen alkohol-eskari handiari aurre egiteko alternatiba iraunkorragoak bilatzeko.

Hainbat bide katalitikoren bidez ekoizten da (termo-, elektro-, foto- eta bio-), eta, horri esker, KOGENEOak aprobetxa daitezke (berotegi-efektuaren eragile nagusietako bat) eta industriaren deskarbonizazioa eta planetaren iraunkortasuna lortzen laguntzen du. Ildo horretan, jasangarritasunean eta erregulazio zorrotzagoan gero eta interes handiagoa dagoenez, alkohol sintetikoek funtsezko zeregina bete behar dute ekonomia berdeago eta eraginkorrago baterako trantsizioan.

CIC energiGUNEn, alkohol sintetikoak ekoizteko alternatiba berri horiek garatzen ari gara. Energia termikoa biltegiratu eta bihurtzeko eremuan (TESC), "Termokatalisi eta Likido Ionikoen" taldean, soluzioak garatzen ari gara lehen etapetan, metanola eta etanol sintetiko berriztagarria ekoizteko sistema katalitiko eraginkor eta selektiboagoak diseinatuz. CO2 bihurtzeko eta alkohol sintetikoak ekoizteko irtenbide horiek aukera emango diote, epe ertainean, industriari irtenbide iraunkorrak, eskalagarriak eta lehiakorrak eskaintzeko, jardueraren trantsizio berderako bidea erraztu ahal izateko.