Si la energía renovable fuera el estándar, y el petróleo fuera muy escaso y se agotara (futuro), ¿cómo produciríamos toda la gama de productos derivados del petróleo?

A2A,
Supongamos que la energía renovable mencionada es puramente en forma eléctrica, derivada de solar / hidro / eólica / geotérmica / olas. La energía producida por estos medios debe ser suficiente o en exceso, por lo que no se requieren productos de petróleo y gas.

Supongamos que nos quedamos sin todos los productos de petróleo y gas, o existe una prohibición comercial de la extracción de productos de petróleo y gas natural disponibles por un acuerdo internacional, por lo que no hay ninguna fuente natural de petróleo y gas disponible en el mercado.

Con estas condiciones, aún podemos fabricar fácilmente productos derivados del petróleo por otros medios, aunque más caros.

A través del proceso Fischer-Troops y otras síntesis químicas catalíticas, podemos fabricar la mayoría de todos los derivados del petróleo de abajo hacia arriba (cadena C más corta a cadena C más larga).

A través de la fabricación de biomasa (biodiesel a partir de microalgas o aceite de palma, producción de etanol a partir de caña de azúcar / yuca / maíz), podemos tener cadenas C largas y cortas con las que trabajar y derivar. Se han probado y probado algunos experimentos y métodos para convertir la biomasa en petróleo (alta temperatura extrema / alta presión), pero no se han probado a mayor escala.

El reciclaje de productos derivados de petróleo más antiguos también es una de las opciones, y para ser sincero, la más fácil.

Toda esta tecnología está disponible actualmente, pero no es económica ni políticamente factible.

Desde una perspectiva energética, los componentes más importantes de los combustibles derivados del petróleo son las moléculas de hidrocarburos de cadena lineal en la serie Alkane; metano, butano, propano, etc., nombrados por el número de átomos de carbono que forman la columna vertebral de la molécula.

El metano, el más corto, es un gas a temperatura ambiente. A medida que las cadenas se alargan, la temperatura de vaporización aumenta (disminuyendo la volatilidad). Los combustibles derivados del petróleo suelen ser un cóctel de hidrocarburos, principalmente alcanos, pero también algunos alquenos y aromáticos (con estructuras de anillo de carbono).

A través de los procesos químicos adecuados, es posible hacer la mayoría de estos a partir de ingredientes simples; agua, carbono (p. ej., CO2) y una fuente de energía, presumiblemente de una fuente renovable.

La energía se usa para dividir el agua y liberar el hidrógeno. Se usa más energía para unir el hidrógeno con el carbono, para formar hidrocarburos. Cada enlace carbono-carbono para hacer cadenas más largas requiere energía, pero aumenta la densidad de energía del producto final. Este proceso nunca es 100% eficiente, por lo que se necesita más energía para fabricar los hidrocarburos de lo que recuperamos, especialmente cuando se usa en motores de combustión interna (aunque son convenientes y brindan mucha potencia bajo demanda).

En cualquier caso, debido a que hay tantas aplicaciones que ya usan combustibles de hidrocarburos, todavía se pueden suministrar con combustibles fabricados sintéticamente a partir de fuentes de energía renovables. Debido a que el proceso no agrega carbono nuevo a la atmósfera, esto se considera un ciclo neutral en carbono .

La única barrera para hacerlo es el costo de la energía renovable inicial. Las turbinas eólicas y los sistemas de energía solar de hoy son demasiado caros. Es por eso que nuestra investigación está trabajando duro para lograr importantes reducciones de costos en tecnología eólica.

Reciclaje, agricultura y síntesis. Ya podemos sintetizar caucho y otros hidrocarburos en el laboratorio, y tenemos bacterias diseñadas que producen subproductos de hidrocarburos que se pueden recolectar. Todo es cuestión de economía.