INICIATIVAS TECNOLÓGICAS PRIORITARIAS de la Captura, Transporte, Almacenamiento y Usos del CO2 «TECNOLOGÍAS CAC»

Transcripción

1 Madrid, 20 de abril de 2017 INICIATIVAS TECNOLÓGICAS PRIORITARIAS de la Captura, Transporte, Almacenamiento y Usos del CO2 «TECNOLOGÍAS CAC» Luis Díaz Fernández Presidente

2 ITP Captura de CO2: 1 Calcinación-carbonatación (calcium looping) Se utilizan materiales de tipo cálcico, principalmente carbonato cálcico, para obtener corrientes concentradas de CO2. En una primera etapa, el CO2 reacciona con CaO para formar CaCO3. El gas resultante se separa del sólido carbonatado y se emite a la atmósfera una vez limpiado y enfriado. Carbón CENTRAL TÉRMICA EXISTENTE Potencia Sorbente de SO 2 Gas de combustión Gas de combustión sin CO 2 CARBONATADOR CaO Purga CaCO 3 CaO Potencia CALCINADOR OXICOMBUSTOR CaCO 3 Carbón El CaO debe obtenerse en continuo por calcinación del CaCO3 formado en la etapa de carbonatación. N 2 CO 2 Concentrado Esta calcinación se lleva a cabo en un reactor separado, a unos 900 ºC, para dar una corriente de CO2 concentrado susceptible de purificación, transporte y almacenamiento permanente. O 2 ASU 2 Combustión con transportadores sólidos de oxígeno (chemical looping) El concepto de combustión con transporte de oxígeno, denominado en inglés Chemical Looping Combustion (CLC), está basado en la transferencia de oxígeno del aire al combustible por medio de un transportador de oxígeno, normalmente en forma de óxido metálico, por lo que el N2 del aire no se mezcla nunca con el combustible. N 2 (O 2 ) Reactor de Oxidación (RO) MeO x MeO x-1 CO 2, H 2 O Reactor de Reducción (RR) Enfriamiento / Condensación H 2 O CO 2 2 El proceso se realiza en dos reactores interconectados entre los que circula el transportador de oxígeno. Combustible

3 ITP Almacenamiento de CO2: 1 Nuevas herramientas y aplicaciones de técnicas geofísicas de exploración Determinan características geotécnicas del terreno. Gracias a su rapidez y economía, están indicadas para investigar áreas extensas, como los almacenamientos geológicos de CO2. Permite caracterizar el almacén y unidades suprayacentes, con el fin de garantizar estanqueidad y seguridad. Se investiga sustituir la sísmica por combinaciones de técnicas más económicas y con menor impacto: microgravimetría, método magnetotelúrico, así como otras técnicas. 2 Tecnologías de perforación e inyección Un sistema de inyección de CO2 abarca las instalaciones de superficie: almacenamiento, colectores distribuidores múltiples al final de las tuberías de transporte, tuberías de distribución a pozos, etc. La cantidad de CO2 inyectada puede monitorearse mediante equipos en el cabezal del pozo. Las técnicas de perforación petrolera son las más avanzadas, pero su coste es muy elevado, por lo que se investiga el empleo de técnicas mineras menos costosas para trabajar en almacenes con profundidades de entre m. 3 Análisis de riesgos de proyectos de almacenamiento El objetivo último del almacenamiento de CO2 es su confinamiento permanente, en condiciones seguras, con el fin de reducir emisiones de CO2 a la atmósfera. El marco regulador de las tecnologías CAC y, particularmente, del almacenamiento geológico de CO2, debe cubrir el ciclo de vida completo del proyecto. Las metodologías para la evaluación del riesgo del almacenamiento geológico de CO2 están aún en desarrollo y, aunque se han propuesto diferentes aproximaciones, aún no se ha alcanzado un consenso internacional sobre sus respectivos méritos y limitaciones, así como que tampoco se ha llevado a cabo ninguna evaluación totalmente integrada de los riesgos de un almacenamiento geológico de CO2. 3

4 ITP Usos y transformación del CO2: 1 Tecnologías de mineralización La mineralización es la reacción de CO2 con minerales no carbonatados, principalmente silicatos de calcio o magnesio, para formar uno o más componentes carbonatados sólidos. Presentan ventajas como (1) abundancia de materia prima con coste reducido; (2) uso potencial de gases de combustión con bajo contenido en CO2; (3) generación de producto duradero e integrable la industria cementera. 2 Producción de fertilizantes En los últimos años, la investigación en proyectos sobre usos químicos del CO2 se ha centrado en tres apartados: (1) productos químicos inorgánicos, (2) productos químicos orgánicos y (3) combustibles y gas de síntesis. En general, los productos químicos inorgánicos son carbonatos metálicos que pueden utilizarse principalmente como fertilizantes, mejoradores de suelo o en la industria de la construcción. 3 Metanol para empleo en mezclas con gasolina y otros combustibles La producción de metanol (CH3OH) representa uno de los desarrollos industriales más importantes. Así, la tecnología de hidrogenación directa de CO2 puede considerarse que está casi lista para comercializarse (TRL 8). El catalizador típico es el de Cu/ZnO/Al2O3, cuya actividad catalítica y selectividad puede ser mejorada mediante el empleo de promotores tales como: ZrO2, La2O3, Ga2O3, SiO2, etc. 4 Producción de polímeros La utilización de CO2 también se destina a la síntesis de nuevos materiales. Por ejemplo, como reactivo en la síntesis de policarbonatos, para el procesado de polímeros o para la formación de materiales donde la molécula de CO2 forma parte de los mismos: nuevos polímeros, carbonato cálcico precipitado, etc. 4

5 Gracias por su atención! Más información: (Ext 210)