¿No sería genial si pudiéramos capturar CO₂ antes de que se emita a la atmósfera y luego almacenarlo en algún lugar (por ejemplo, bajo tierra)? Bueno, ¡sí podemos! Este proceso se denomina captura y almacenamiento de carbono (CAC).
La CAC puede ayudar a eliminar las emisiones de cualquier lugar donde se libere CO₂. Ya sea por combustión o reacciones químicas, ¡la CAC puede utilizarse para capturarlo!
Generar energía con la tecnología de CAC es fascinante porque nos permite quemar algunos combustibles fósiles para obtener energía, sin liberar nada de CO₂. Pero, ¿cómo funciona? y ¿es asequible? Echemos un vistazo.
Hay tres formas de capturar y almacenar carbono:
Captura de carbono antes de la combustión (preCCC, por sus siglas en inglés): Aquí, el carbono (en forma de CO₂) es eliminado de los combustibles fósiles antes de que se quemen .
Captura de carbono después de la combustión (postCCC, por sus siglas en inglés): Acá, el carbono (en forma de CO₂) es eliminado de combustibles fósiles después de que se quemen .
Oxicumbustión: Aquí, el oxígeno puro se utiliza para quemar los combustibles fósiles, lo que hace que la captura de CO₂ sea mucho más fácil .
Este capítulo se centrará en el método preCCC y, al mismo tiempo, dará algunas ideas sobre cómo podemos utilizar este carbono una vez que ha sido capturado. Para aprender más sobre los procesos de postCCC y de oxicombustión, por favor revisa nuestros capítulos avanzados en el curso de innovación industrial. Ahora, veamos cómo funciona realmente la preCCC.
¿Cómo funciona la preCCC?
Diagrama simplificado de cómo funciona la preCCC
¡Vayamos paso a paso!
1. Producción de gas de síntesis
Primero, necesitamos descomponer los combustibles fósiles en lo que se denomina gas de síntesis. Esto es una mezcla de, mayormente, monóxido de carbono (CO) e hidrógeno (H₂) .
Gas natural reformado con vapor para producir gas de síntesis
2. Reacción de desplazamiento gas-agua
El CO en el gas de síntesis luego se convierte en CO₂ mediante la reacción con el vapor. Esto crea incluso más H₂, el cual luego puede utilizarse como combustible :
Creación de más H₂ (para utilizar como combustible) mediante la reacción del gas de síntesis con el vapor
3. Separación y almacenamiento
Luego, el CO₂ debe separarse del H₂ . Finalmente, se transporta para su almacenamiento.
¡Ahora solo tenemos H₂!
Si producimos agua en lugar de CO₂, entonces, ¡podemos utilizar hidrógeno como una fuente de energía más limpia que el combustible fósil inicial!
¿Qué tan factible es la preCCC?
Los costos elevados y la disminución de la eficacia de la utilización de la preCCC
Como podemos ver, la instalación de preCCC y su funcionamiento en una planta de energía de gas genera un aumento del costo de producción de energía y hace que disminuya la eficacia de la planta debido a la energía agregada que se necesita para administrar los sistemas de preCCC.
¿En qué etapa se encuentra la tecnología ahora?
En la actualidad no existen plantas de prueba para la energía preCCC . Por lo tanto, será necesario llevar a cabo mucha investigación, desarrollo y pruebas para que la preCCC se generalice y comience a capturar cantidades significativas de carbono.
¿Cómo será la preCCC en el futuro?
Será necesario reducir la demanda energética de la preCCC si queremos que esta tecnología sea eficaz y asequible en el futuro.
A pesar de estas limitaciones, la preCCC todavía es posible. Entonces, ¿qué podemos hacer con todo el CO₂ capturado?
Almacenar carbono
La mayor parte del CO₂ que capturamos se almacenará bajo tierra. Pero, ¿qué pasaría si pudiéramos utilizarlo para hacer alguna otra cosa ?
¿Cómo podemos hacer uso de CO₂ capturado?
Al igual que el metal, los minerales y la madera, ¡podemos utilizar el CO₂ como un recurso industrial! . La utilización del CO₂ capturado de las tecnologías de captura de carbono podría hacer que estas tecnologías sean más asequibles, lo que aumenta la probabilidad de que se usen de forma más amplia en el sector industrial . El mercado de la utilización de CO₂ capturado tiene el potencial de valer miles de millones de dólares .
La elegante Earthly, vendiendo CO₂
¿Dónde podemos usar el CO₂ capturado?
Desde principios del siglo XX, hemos utilizado CO₂ en varias aplicaciones industriales :
Alimentos preservados: el CO₂ sólido (hielo seco) se utiliza en la refrigeración y el almacenamiento congelado de alimentos tales como el helado y la carne .
Producción de fertilizantes: el CO₂ se puede utilizar para la fabricación de minerales y fertilizantes tales como la urea, para brindarle a las plantas el nitrógeno que necesitan para crecer .
Donde se puede utilizar CO₂
Recuperación mejorada de petróleo (EOR, por sus siglas en inglés): aunque es una práctica un tanto controversial, el CO₂ se puede utilizar en la extracción de petróleo crudo en depósitos de petróleo que de otra manera no podría extraerse (ya que es muy difícil de alcanzar). Esta es una forma de maximizar la reservas de petróleo que se pueden recuperar . El proceso funciona inyectando CO₂ en depósitos agotados de petróleo.
Utilizar CO₂ para extraer petróleo de forma más eficaz
¿Cómo podemos convertir químicamente el CO₂ en productos más útiles?
Estas son algunas de las maneras en que podemos usar el CO₂ directamente en el estado en que se captura. Sin embargo, las conversiones químicas de CO₂ pueden producir también combustibles, químicos, plásticos y otras materias primas útiles .
¿Por qué no podemos simplemente utilizar todo el CO₂ que capturamos?
La escala de utilización de CO₂ como un recurso industrial es muy pequeña comparada con la cantidad de CO₂ que produce todo el sector industrial . Por lo tanto, la demanda global de químicos y materiales que usan CO₂ no puede reunir la cantidad de CO₂ que se necesita capturar y utilizar . Por eso, la mayor parte del CO₂ que capturamos se va a almacenar.
Asimismo, la investigación necesaria para desarrollar formas de utilización de CO₂ todavía está en proceso, y la mayoría de las tecnologías y compañías que trabajan en la utilización novedosa de CO₂ todavía se encuentran en una escala de demostración. Esto quiere decir que estas tecnologías pueden no terminar de desarrollarse a tiempo para mitigar el cambio climático .
El CO₂ en el suelo es seguro durante mucho tiempo
Por último, necesitamos asegurarnos de que el proceso de utilización del carbono sea, al menos, carbono neutral, si no es carbono negativo. Sin embargo, mientras intentamos con urgencia descarbonizar nuestras fuentes de energía, la captura del carbono en la fuente y su eliminación de la atmósfera representa un mecanismo provisional, y gana tiempo mientras se siguen desarrollando tecnologías de energía renovable, de bajo consumo y de bajo carbono .
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