Proyecto Methenergy+: hacia el aprovechamiento integral de las emisiones de metano de las minas

La Universidad de Oviedo, a través de su Grupo de Catálisis, Reactores y Control, ha conseguido un proyecto de investigación de la Unión Europea, denominado Methenergy+, para conseguir métodos de aprovechamiento integral de las emisiones de metano que se producen a través de los sistemas que ventilan las minas de carbón, e incluso desde el interior de los pozos, con el doble objetivo de generar energía y de frenar unas emisiones que contribuyen a agravar el efecto invernadero. 

Para lograr los objetivos de este proyecto, se cuenta con once socios de siete países (España, Reino Unido, Grecia, Suecia, Polonia, Chequia y Eslovenia), que incluyen tanto universidades y centros de investigación como empresas de los sectores del carbón y del gas natural. Como participantes asturianos, destaca, además de la coordinación por parte de la Universidad de Oviedo, la participación de la empresa de ingeniería SADIM, del grupo HUNOSA. 

La duración del proyecto es de tres años, comenzando el 1 de julio de 2017. La financiación total es de 2.8 millones de euros, de los que 567.000 corresponden a la Universidad de Oviedo. La Unión Europea financia el 60% del coste del proyecto, siendo el resto financiado con fondos propios de los socios.

En la formación geológica del carbón se forman grandes cantidades de metano que quedan adsorbidas en el mineral debido a las altas presiones a las que está sometido. En el proceso de explotación, este gas es liberado dando lugar a la formación de atmósferas potencialmente explosivas (grisú). Por este motivo, las minas poseen sistemas de ventilación que garantizan que la concentración de metano en un pozo esté por debajo de los límites de explosividad. Para conseguir esto, se emiten a la atmósfera unos elevados caudales de gas de venteo con una significativa concentración de metano. Incluso en la clausura de una mina de carbón, la inundación de la mina provoca que la concentración de metano en estas emisiones sea aún mayor durante algunos años. 

Estas emisiones han despertado un gran interés en los últimos años por dos motivos: por un lado, se trata de una gran cantidad de metano emitido a la atmósfera sin ningún tipo de aprovechamiento; por otro lado, el metano es un gas de efecto invernadero muy potente (del orden de veinte veces más que el CO2). Así, se estima que estas corrientes pueden suponer hasta un 60% del total de emisiones de gases de efecto invernadero asociados a la minería del carbón.

Con este proyecto de la Universidad de Oviedo se buscará un aprovechamiento integral de estas emisiones. Desde un punto de vista de explotación minera, se determinarán las formas de operación que den lugar a una extracción óptima de estas emisiones que, sin comprometer la seguridad en la operación de las minas, permita obtener unas corrientes cuya concentración de metano permita su aprovechamiento.

La segunda estrategia que se abordará en este proyecto es concentrar el metano en estas corrientes de tal manera que se permita su aprovechamiento. El proyecto se enfocará especialmente en tecnologías basadas en la adsorción y en el empleo de membranas. Aunque la separación de metano del aire en esas concentraciones es técnicamente compleja, en los últimos años se han desarrollado ciertos nanomateriales, tanto de tipo carbonoso como polímeros de coordinación (MOFs) que pueden permitir estas separaciones.

El tercer aspecto a considerar es la valorización de estas emisiones, tanto brutas como sometidas a un procedimiento de concentración del metano. En este caso se abordan dos posibilidades: la generación de energía utilizando combustores regenerativos, tanto catalíticos como no, y la valorización química de este metano, con el fin de utilizarlo como materia prima para la obtención de otros productos químicos tales como hidrógeno o metanol. 

Equipo Investigador (Universidad de Oviedo)

• Salvador Ordóñez García (Investigador Principal, Catedrático de Tecnologías del Medio Ambiente)

• Fernando V. Díez Sanz (Catedrático de Ingeniería Química)

• Aurelio Vega Granda (Catedrático de Ingeniería Química)

• Herminio Sastre Andrés (Catedrático de Tecnologías del Medio Ambiente)

• Eva Díaz Fernández (Profesora Titular de Tecnologías del Medio Ambiente)

• Pablo Marín González (Profesor Contratado Doctor de Ingeniería Química)

• Laura Faba Peón (Profesora Ayudante Doctor de Tecnologías de Medio Ambiente)

Socios del Proyecto

• UNIVERSIDAD DE OVIEDO (España)

• UNIVERSIDAD DE EXETER (Reino Unido)

• CERTH (Centro de Investigación, Grecia) 

• PREMOGOVNIK VELENJE  (empresa minera, Eslovenia)

• UNIVERSIDAD TÉCNICA DE OSTRAVA (República Checa)

• GLOWNY INSTYTUT GORNICTWA- GIG (Centro de Investigación, Polonia) 

• KATOWICKI HOLDING WEGLOWY- KHW (empresa minera, Polonia)

• GREEN GAS DPB AS (empresa gasística, República Checa)

• POLKA RESTRUKTURYZACJI KOPALN-SRK (empresa minera, Polonia)

• UNIVERSIDAD TÉCNICA DE CHALMERS (Suecia) 

• SOCIEDAD ASTURIANA DE DIVERSIFICACIÓN MINERA- SADIM, (ingeniería minera, España)