El acero en la captura, transporte y almacenamiento de CO2

Transcripción

1 ASOCIACIÓN DE LA PLATAFORMA TECNOLÓGICA ESPAÑOLA DEL CO2 El cero en l cptur, trnsporte y lmcenmiento de CO2 Mdrid, 3 de diciembre de 2014

2 Contenidos Aspectos clves de l CAC: Digrm de posibles sistems Contribución l mitigción del cmbio climático Aspectos económicos y regultorios en Espñ Quiénes somos: Estructur, misión y funciones Miembros Últimos documentos técnicos publicdos El cero en ls tecnologís CAC: Cptur de CO2 Trnsporte de CO2 Almcenmiento de CO2 2

4 Relevnci de ls tecnologís CAC: Contribución l mitigción del cmbio climático L CAC se identific como un tecnologí esencil pr limitr el umento de l tempertur globl 2 C Agenci Interncionl de l Energí Es necesrio un mpli dopción de l CAC como prte del escenrio pr lcnzr los 450 ppm, el nivel de estbilizción tmosféric de CO2 World Energy Council L disponibilidd de l CAC es fundmentl pr lcnzr los 450 ppm Energy Modeling Forum 27 Study L demostrción comercil de l CAC es esencil pr el despliegue en el mrco temporl 2030 L CAC es un tecnologí relevnte pr l reducción de costes en el despliegue lrgo plzo UK Committee on Climte Chnge L CAC será rentble cundo ls tecnologís de trnsformción emerjn US Climte Action Report 2014 Comisión Europe 4

5 Relevnci de l CAC: Contribución l mitigción del cmbio climático L Agenci Interncionl de l Energí (AIE) firm que ls tecnologís CAC son necesris: Debido l crecimiento de l demnd energétic y l desrrollo tecnológico ( corto y medio plzo) no v ser posible renuncir ningun de ls fuentes energétics ctules. Según dicho escenrio, fuentes de energí como el crbón limpio, cobrrán un importnci fundmentl en l reducción de emisiones de CO2. El objetivo globl en l UE es l reducción de un 20% de ls emisiones en 2020 respecto ls de 1990 y un 40% en Se estim que l contribución de l CAC en l reducción de emisiones de CO2 nivel globl puede ser del 20-30% del totl necesrio. Tmbién podrí evitr emisiones en 2030 que representn proximdmente el 15% de ls reducciones exigids en el ámbito de l UE. Ls tecnologís de CAC permiten reducir en un 90% ls emisiones de dióxido de crbono en ls plnts que empleen est técnic. LA AIE h nuncido que en 2015 se logrrá el 75% de l cptur de CO2 previst nivel mundil, lo que equivle uns 35 Mt de CO2 cpturds en todo el mundo % 15% 5

6 Relevnci de ls tecnologís CAC: Proyectos integrles de CAC en el mundo Actules proyectos integrles grn escl de CAC en el mundo: 60 (21 ctivos y 39 en distinto grdo de vnce). Améric: 27 Asi: 18 Europ: 10 Ocení: 4 Áfric: 1 Globl CCS Institute, myo de 2014 Número de proyectos Identificdos Operndo 21 proyectos ctivos Ejecutdos Definidos Evludos proyectos proyectos plnificdos Activos Plnificdos Proyecto Quest en Cndá Primer proyecto de Post-Combustión con crbón del mundo 6

7 Relevnci de l CAC: Aspectos económicos y sectoriles Europ h fomentdo el desrrollo y l implntción de ls tecnologís bjs en crbono bsdo en un mercdo de derechos de emisión (Emissions Trding Scheme o ETS). En este mercdo se fij un precio pr l toneld de CO 2 emitid. L implntción competitiv de ls tecnologís CAC en su etp de mdurez tendrá lugr cundo el coste de los derechos de emisión compense el sobrecoste de plicción de l CAC sobre los costes básicos de producción de l energí. En l fse de demostrción y en ls primers etps de comercilizción los costes de l CAC se siturán clrmente por encim de los precios del derecho de emisión. Por ello result crucil en ests primers etps contr con un decidido poyo de ls dministrciones públics. L cptur de CO2 tiene un fuerte componente intersectoril, y que será necesri en los sectores industriles que, unque y plicn ls mejores técnics disponibles, el propio proceso impide reducir más l emisión de CO2 como ocurre, por ejemplo, en l industri cementer. Ls tecnologís CAC serán un nuev oportunidd pr cercr más los sectores que ls empleen l mercdo verde. 7

8 Relevnci de l CAC: Aspectos económicos y sectoriles Estudio prospectivo de l CAC: PTECO2 - EOI Actulmente, l vibilidd económic de l tecnologí CAC h despertdo el interés notble en l industri, y que prece clro que su desrrollo se hrá en torno l innovción de l tecnologí y, por supuesto, con incidenci en l creción de empleo. L PTECO2, en colborción con OPTI-EOI, h relizdo un estudio prospectivo de CAC pr l identificción de escenrios de futuro e implicciones socioeconómics del desrrollo tecnológico y comercil de l CAC en Espñ. Principles resultdos del nálisis de impcto de ls inversiones: Inversiones de 23 mil millones de euros. L Fse de Cptur concentrrí el 72,4% de ls inversiones; Trnsporte el 17,1%; y Almcenmiento, el 10,5%. El impcto económico, de , se concret en un umento de l producción gregd de M ; en l creción net de más de empleos hst 2030 en Espñ. INVERSIONES Producción gregd IMPACTOS Empleo Emisiones de CO2 Millones de % Millones de % Número de persons % Tonelds % CAPTURA ,4% ,2% ,9% ,0% TRANSPORTE ,1% ,8% ,7% ,9% ALMACENAMIENTO ,5% ,0% ,4% ,1% TOTAL ,0% ,0% ,0% ,0% 8

9 Relevnci de l CAC: Aspectos regultorios Actulmente, l vibilidd económic de l tecnologí CAC h despertdo el interés notble en l industri, lo que h provocdo que existn numerosos proyectos con diferentes tecnologís de cptur y lmcenmiento en diferentes etps de desrrollo por todo el mundo. Por tnto, prece clro que su desrrollo implic l creción de un industri entorno l innovción de l tecnologí y del conocimiento y, por supuesto, con incidenci en l creción de empleo que contribuy un mejor estructur económic. Cbe ñdir un elemento fundmentl de finncición pr ests inicitivs y es l reserv de derechos de emisión de CO2 pr quells centrles térmics que entren en operción prtir de 2015, cuyos costes pueden lcnzr hst el 50% de finncición si se implement l tecnologí CAC. En Espñ se h probdo l Ley 40/2010 sobre lmcenmiento geológico de CO2 que recoge los elementos esenciles del régimen jurídico bsdo en los permisos de investigción y ls concesiones de lmcenmiento, los cules serán otorgdos por el Ministerio de Industri, Turismo y Comercio, previo informe fvorble del Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rurl y Mrino. Será preceptivo tmbién el informe de l Comunidd Autónom. Normlizción: Interncionl: ISO/TC 265 Crbon dioxide cpture, trnsporttion, nd geologicl storge. Europ: Grupo SFEM. DISUELTO EN 2013 Espñ: CTN 216 /SC 2/ SG "Cptur, trnsporte y lmcenmiento geológico de CO2. 9

11 Quiénes somos: Estructur, misión y funciones Inicitiv formd por 25 entiddes, promovid por Empress de diferentes sectores industriles, Centros de Investigción y Universiddes y vld por los Ministerios de Agricultur, Alimentción y Medio Ambiente; Industri, Turismo y Comercio; y Economí y Competitividd. Misión Contribuir l mejor de l eficienci energétic y l desrrollo de tecnologís de cptur, trnsporte, lmcenmiento y usos de CO2 (tecnologís CAC), y su implntción en l industri, pr que Espñ cumpl sus compromisos de reducción de emisiones. Funciones Asesorr sobre l estrtegi tecnológic ncionl en técnics de CAC. Mejorr l eficienci energétic en grndes instlciones industriles. Preprr un plnificción corto, medio y lrgo plzo pr I+D+i en CAC. Impulsr proyectos estrtégicos de I+D y estblecer linzs. Contribuir un percepción socil objetiv de est áre tecnológic. Asmble Generl Consejo Rector Comité Ejecutivo Secretrí Generl Secretrí Técnic Presidenci Vicepresidenci 1º Vicepresidenci 2º Vicepresidenci 3º Cptur Formción Regulción Comunicción Usos Estudios Trnsporte Almcen. 11

12 PTECO2: Quiénes somos 12 Pr más informción:

13 PTECO2: Últimos documentos técnicos publicdos Despliegue Estrtégico y Agend de I+D+i En 2008 se public un primer versión que es revisd por contecimientos como l probción de l Ley 40/2010 de Almcenmiento Geológico y los objetivos de los Horizontes 2020 y En 2010 se public un nuev versión con objetivos pr : Logrr que en 2020 Espñ l instlción comercil de ls tecnologís de CAC se vible. Trzr l send pr el desrrollo tecnológico post-2020 (tecnologís de 2ª generción). En 2014 los expertos de l PTECO2 hn inicido los trbjos pr un nuev ctulizción. Monográficos técnicos sobre CAC Desde 2012, se hn publicdo cutro monográficos: Cptur. Trnsporte. Almcenmiento. Usos. Los monográficos están disponibles en l web: NUEVO 13

15 Aspectos clves de l CAC y de los usos Digrm de posibles sistems de cptur, trnsporte y lmcenmiento de CO2 Informe especil del IPCC,

16 Tecnologís CAC: Cptur de CO2 en siderurgi L industri siderúrgic es uno de los myores emisores de CO2 de los procesos industriles, representndo un 30% del totl. L fbricción del cero consiste en un serie de procesos interconectdos entre sí y por tnto, existen diferentes focos de emisión de CO2, siendo el principl el lto horno, donde tiene lugr l reducción de los óxidos del minerl de hierro. Pr logrr est reducción se utiliz coque y/o crbón que, por un prte portn el crbono necesrio pr ls recciones de reducción, y por otr l energí térmic necesri pr que se desrrolle el proceso. 16

17 Tecnologís CAC: Cptur de CO2 en siderurgi Inicitivs pr l demostrción de procesos de cptur de CO2 en plnts de producción de cero Además de l plicción de ls Mejores Técnics Disponibles en los procesos de l ví primri de fbricción, se están llevndo cbo progrms de I+D pr l identificción y el desrrollo de otrs tecnologís con un myor potencil de reducción de ls emisiones. Se pueden clsificr en dos tipos: Vlidds escl industril, pero que todví no se hn implementdo. Desrrollándose en l ctulidd y que estrán disponibles corto-medio plzo. Recirculción de los gses del lto horno (TGR-BF): Consiste en l seprción del CO2 de l corriente de gses de slid de l prte superior del lto horno y l recuperción del CO e H2, que se recirculn l prte inferior como gentes reductores, disminuyendo por tnto l cntidd de coque necesrio. Pr umentr l concentrción de CO2 y su posterior seprción, se sustituye el ire preclentdo por oxígeno. L previsión es que esté disponible escl comercil en el

18 Tecnologís CAC: Cptur de CO2 en siderurgi Inicitivs pr l demostrción de procesos de cptur de CO2 en plnts de producción de cero Reducción direct con CAC: Los procesos ULCORED, HYL y Midrex se bsn en l reducción direct del minerl de hierro utilizndo como gente reductor un gs producido prtir de gs nturl. El producto obtenido en estdo sólido se funde posteriormente en un horno eléctrico de rco. L cpcidd potencil de disminución de emisiones de CO2 es del 70-80%. L previsión es que esté disponible escl comercil en En el proceso Corex el minerl de hierro o pellets se reducen en un horno verticl, utilizndo como gente reductor los gses producidos en un horno/gsificdor de lecho fluido. El hierro esponj producido en el verticl se introduce en un horno/gsificdor, donde se gsific el crbón con oxígeno puro y se funde el hierro esponj. Los gses producidos en el horno verticl se enfrín, se depurn y se recirculn prcilmente l horno verticl, el resto ddo su poder clorífico pueden utilizrse pr co-generción. El proceso Finex es similr l Corex, diferenciándose de éste en que l reducción del minerl de hierro se produce en un serie de rectores de lecho fluido en serie psndo posteriormente un horno/gsificdor donde se funde el hierro esponj y se produce un gs de síntesis con lto contenido en H2 que es el gente reductor utilizdo en los rectores de lecho fluido. 18

19 Tecnologís CAC: Cptur de CO2 en siderurgi Inicitivs pr l demostrción de procesos de cptur de CO2 en plnts de producción de cero Proceso siderúrgico HIsrn: Est tecnologí combin el preclentmiento del crbón y su pirólisis en un rector (ciclón) donde se funde el minerl de hierro que se introduce conjuntmente con oxígeno y, en l prte inferior de este ciclón, el minerl de hierro fundido se reduce con el crbón pirolizdo. El clor necesrio pr l rección de reducción se obtiene de l combustión del CO producido de l reducción del minerl de hierro con oxígeno puro. Los gses resultntes scienden por el convertidor hst el ciclón donde finliz su combustión y slen por l prte superior del ciclón con un lto contenido en CO2. L previsión es que esté disponible escl comercil en

20 Tecnologís CAC: Cptur de CO2 en siderurgi Inicitivs pr l demostrción de procesos de cptur de CO2 en plnts de producción de cero Proceso siderúrgico Ulcowin: Es un proceso de electrólisis en el que se hce psr un corriente eléctric desde un ánodo inerte un cátodo trvés de un solución lclin un tempertur ligermente superior los 100 ºC. El minerl de hierro ctú como cátodo y se reduce cediendo electrones de Fe 3+ que se depositn en el ánodo. Este proceso se h demostrdo escl de lbortorio, sin embrgo todví se necesit un myor desrrollo pr psr escl de demostrción. L previsión es que esté disponible escl comercil en Autor: Prof. Sdowy, MIT 20

21 Tecnologís CAC: Trnsporte de CO2 Aspectos tener en cuent Tods ls conducciones de CO2 que están ctulmente en operción se hn fbricdo con cero l crbono, sin embrgo deben tomrse cierts precuciones: Presenci de gu: El control de l presenci de gu es un condicionnte crítico considerr en el diseño y operción de los futuros ceoductos. Será muy importnte después de l prueb hidráulic vcir y secr perfectmente l conducción. Otro problem importnte socido l presenci de gu es l formción de hidrtos que pueden llegr obstruir válvuls e incluso l propi tuberí. Revestimiento interno de ls conducciones: A diferenci de ls de gs nturl, que se revisten interior y exteriormente, en el cso del CO2 ls tuberís de cero l crbono no necesitn protección intern contr l corrosión siempre que se evite l presenci de gu. Prevención y control de l frctur: Los posibles efectos dversos que puedn generr ls impurezs sobre el cero hcen necesrio umentr l resistenci l frctur y limitr l durez máxim. Será necesrio crcterizr mecánicmente los ceros ptos pr el trnsporte de CO2 medinte ensyos específicos que determinen l form de l frctur y su mecnismo de propgción. En este sentido, será preciso el empleo de ceros con elevds resiliencis ls bjs temperturs. 21

22 Tecnologís CAC: Almcenmiento de CO2 El ppel del cero en los lmcenmientos geológicos Los lrgos periodos de tiempo considerdos pr el lmcenmiento del CO2 implicn unos requerimientos específicos en el diseño y ejecución de los pozos y en los procedimientos pr su bndono. Algunos de los spectos considerr son los mteriles de revestimiento de los sondeos y tuberís de inyección: L cpcidd de corrosión del CO2 socid l humedd y composición de los gses, que se pretenden inyectr, es un specto importnte l hor de seleccionr los ceros o los mteriles lterntivos utilizr en los revestimientos de los pozos y los tubos de inyección. Sistem principl en Espñ 1. Reservorios de petróleo y gs gotdos 2. Uso del CO 2 pr l recuperción de petróleo 3. Acuíferos slinos profundos 4. Cps de crbón profunds no explotbles 5. Uso del CO 2 pr l recuperción de metno 6. Otrs opciones de lmcenmiento de CO 2 Petróleo y gs Inyección de CO 2 CO 2 lmcendo 22 Fuente: Informe Especil del IPCC sobre Cptur y Almcenmiento de CO2.

23 GRACIAS POR SU ATENCIÓN Pr más informción: fcebook.com/pteco2 twitter.com/pteco2