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Investigación

¿Hay vida para las minas muertas de carbón?

El investigador David Ursueguía aprovecha el metano de los yacimientos para producir energía aumentando sus niveles de concentración en el laboratorio: “Reducimos emisiones y convertimos un metano inservible en un recurso”

David Ursueguía, en el centro, con dos botes de polímeros en las manos, junto a los profesores Salvador Ordóñez y Eva Díaz.

Aun cerradas, las minas de carbón pueden generar energía. El elemento clave es el metano –CH4, el grisú de toda la vida–, que aumentando sus niveles de concentración acaba convirtiéndose en un gas natural o, incluso, tras una transformación química, en hidrógeno azul. En esta novedosa línea de investigación está trabajando el ingeniero químico David Ursueguía Borja: “El metano que hay en las minas es un residuo que o bien se emite directamente al exterior como un gas de efecto invernadero o bien se quema con rendimientos muy bajos, teniendo en cuenta además que esta combustión contamina”. El aprovechamiento que este ovetense de 26 años aborda en su tesis consigue, por un lado, reducir emisiones y, por otro, convertir “un metano inservible en otro mucho más aprovechable”.

Sus directores de tesis, los catedráticos Salvador Ordóñez y Eva Díaz, destacan que la investigación llevada a cabo por Ursueguía contribuye a la famosa economía circular, al convertir un residuo, en este caso el metano, en un recurso. Además, dicen, con el cierre de las minas de carbón este aprovechamiento cada vez será más necesario, pues en los yacimientos clausurados las emisiones de grisú “continúan durante 20 o 30 años” y en algunas de ellas en mayores concentraciones. “Cuando las minas están activas funciona un sistema de bombeo para evitar que las galerías se inunden. ¿Qué pasa cuando se acaba la actividad? Que poco a poco el nivel de agua sube y el carbón se moja. Eso causa una emisión continuada de metano”, explica Salvador Ordóñez, que lidera el grupo de investigación de Catálisis, Reactores y Control (CRC).

Habitualmente, el metano que se encuentra en los gases de venteo de minas en operación tiene una concentración de entre el 0,1 y el 1%. El reto de David Ursueguía es aumentar esos porcentajes hasta un 4 o un 6% para aprovecharlo como fuente energética. “Con un 4% ya tendríamos para alimentar una turbina de gas”, detalla Ordóñez. No obstante, se puede ir mucho más allá con el objetivo de generar hidrógeno. De ello se ocupará el grupo de investigación CRC en su próximo proyecto europeo, ya solicitado. El último, llamado “Methenergy” y dedicado también al aprovechamiento de las emisiones de las minas de carbón, estuvo liderado por la Universidad de Oviedo, contó con socios de Reino Unido, Grecia, Polonia, República Checa, Suecia y Eslovenia, y se desarrolló con una financiación de medio millón de euros para Asturias. De hecho, Ursueguía comenzó a trabajar en esta línea de investigación gracias al proyecto.

Pero, ¿cómo consigue el joven ingeniero químico transformar el grisú en una fuente de energía? No necesita ir a las minas, sino que recrea las condiciones de las galerías en el laboratorio. Tanto a nivel de concentración de las corrientes de gases como de humedad. Esto es casi lo más sencillo de todo el proceso. Lo difícil es separar el CH4 de otros gases, retenerlo, y no dejar que en todo ello influya la humedad y la presencia de oxígeno. “El metano se parece mucho molecularmente al hidrógeno, que conforma un 80% de las corrientes. Separar ambas moléculas ya es en sí un reto”, indica Eva Díaz.

Para retener el metano y evitar que no salga al exterior –y contamine–, David Ursueguía utiliza polímeros de coordinación, también llamados MOFs (del inglés Metal Organic Framework), que juegan un papel clave en su tesis. Son estructuras organometálicas sólidas que tienen aspecto de polvo. Y, en función del metal constituyente, adquieren un color u otro: desde azul hasta naranja. Ese material se introduce empacado en un lecho fijo al que llega el metano junto a otros gases en condiciones de humedad. Es “polvo” mágico porque logra separar el metano y almacenarlo. Todo esto tiene, lógicamente, una complejidad enorme. Eva Díaz enumera algunos de los problemas que hay que resolver por el camino: “Hay que ser capaces de separar el metano de todo lo demás; el oxígeno es oxidante y puede afectar a los polímeros; el agua dificulta la adsorción del metano; la presión podría dañar al absorbente; fluir un gas a través de un sólido cuesta dinero y esfuerzo...”.

David Ursueguía se encuentra en su cuarto año de tesis y realiza su investigación con una beca FPU (formación de profesorado universitario), la más competitiva del país. “Estoy muy contento, hago lo que me gusta y, además, el proyecto me parece muy interesante”, asegura. Ursueguía, que ha vuelto este mes a la Facultad de Química de la Universidad de Oviedo tras realizar una estancia de tres meses en Lyon (Francia). “Ves cómo se trabaja fuera, hablas inglés y aprendes a manejar equipos que aquí no tenemos. Fue muy enriquecedor”, confiesa.

Para Salvador Ordóñez y Eva Díaz, que forman parte de un grupo de investigación numeroso, con un total de 14 científicos, la entrada de gente joven “motivada”, como Ursueguía, es “fundamental”. “Más que los equipos experimentales”, apuntan. “Los profesores tenemos docencia, tenemos que gestionar proyectos, diseñar los experimentos, entenderlos, escribir los trabajos científicos... Es imposible sacar adelante el día a día del laboratorio”, dice Eva Díaz. “Una universidad mediana como la de Oviedo, si quiere tener alguna relevancia a nivel internacional, debe cuidar especialmente la incorporación de doctorandos y jóvenes doctores al sistema de investigación. Es algo nuclear y que la Universidad debe cuidar”, sostiene Ordóñez.

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