PROYECTOS

CAPTURA DE CO2

CAPTURA DE CO2

Cuando se queman combustibles fósiles (carbón, petróleo, gas) o biomasa en la industria o en las centrales de producción eléctrica, se generan gases de combustión que contienen una serie de compuestos que de forma genércia se puede decir que tienen un efecto nocivo para las personas y el medio ambiente . Por eso decimos que estos gases son contaminantes. Los principales componentes de estos gases de combustión son el dióxido de carbono (CO2), los óxidos de nitrógeno (NOx), los óxidos de azufre (SOx) y las partículas de polvo (cenizas). Para evitar esto, la industria ha ido desarrollando a lo largo de los años diferentes equipos que buscan retener y eliminar cada tipología de contaminante que encontramos en los gases de combustión. Por ejemplo, los filtros electrostáticos retienen las cenizas volantes, las desulfuradoras los compuestos con azufre, etc.

Las tecnologías de captura de CO2 buscan separar y retener este CO2 de la corriente de gases. El dióxido de carbono (CO2) se genera en las reacciones de oxidación total de la molécula de carbono de los combustibles de base orgánica:

combustible (C, S, N, O, H) + aire (O2 y N2) CO2 + NOx+ SOx+ partículas. + O2+ vapor + calor

De forma simplificada y sin tener en cuenta las tecnologías de captura de CO2 directa del aire, se pueden clasificar el conjunto de procesos encaminados a capturar el CO2 en tres tipos de tecnologías: pre-combustión, post-combustion y oxicombustión. Todas ellas son conocidas como tecnologías de captura de CO2 (CAC). Cuando, además, ese CO2 capturado se transporta en tubería para almacenarlo o usarlo en otro lugar, la tecnología se denomina captura, transporte, almacenamiento y usos y transformación del CO2 (tecnologías CAUC). 

PTECO2

CAPTURA DE CO2 POR OXICOMBUSTÓN​

La captura de CO2 por oxicombustión consiste en realizar la combustión de una manera novedosa, de tal forma que la retención posterior del CO2, presente en los gases contaminantes, resulte más sencilla y eficiente. En la oxicombustión el combustible se quema con oxígeno puro (99% de O2) en lugar de con aire (mezcla de 21% de O2 y 79% de N2). De esta manera, se puede capturar el CO2 de una forma más eficiente al estar más concentrado así como se disminuye sustancialmente la generación de los contaminantes derivados del nitrógeno (NOx). Como la combustión que se realiza en presencia sólo de oxígeno puro produciría unas temperaturas demasiado elevadas para los materiales que componen las calderas, se recirculan a la caldera parte de los gases de combustión para atemperar y controlar la temperatura de combustión.

Las tecnologías de captura de CO2 por oxicombustión han sido las menos desarrolladas por la industria y, por ello, desde su origen, CIUDEN ha centrado su actividad de investigación y desarrollo tecnológico en esta vía. A continuación, se encuentran los enlaces a los proyectos en los que se ha participado a lo largo de estos años de vida del Centro:

RELCOM

FLEXIBURN

BIOXYSORB

OXYCFB300

O2GEN

Captura de CO2 en oxicombustión. Cadena completa

Una vez que se ha conseguido mediante oxicombustión que la corriente de gases tenga una alta concentración en CO2 el siguiente paso para finalizar su captura consiste en la compresión, limpieza de trazas de impurezas (partículas, H2O, O2, N2, Ar, NOx y SOx) y licuefacción para así poder almacenar ese CO2 en tanques previamente a su inyección en tubería, llamada ceoducto, hacia otros usos. La unidad donde se realizan estos procesos se denomina <enlace a 1.1.5.3.”Unidad de Compresión y Purificación del CO2 (CPU).

Los proyectos donde se ha investigado en CIUDEN la cadena de valor completa de la tecnología de captura de CO2 hasta sus condiciones de almacenamiento han sido:

OXYCFB300

 O2GEN

Captura de CO2 en post-combustión

La captura de CO2 por post-combustión se consigue añadiendo un conjunto de equipos después de las calderas/combustores que, según diversos procesos de absorción o adsorción, consiguen retener el CO2. En este caso, la combustión del combustible se hace de la manera convencional, esto es, con aire.

Esta tecnología ha sido la más estudiada por los centros de investigación y desarrollada por los fabricantes de equipos, hasta tal punto que se pueden encontrar unidades comerciales en el mercado. Actualmente,  centros de I+D de fabricantes trabajan para optimizar y abaratar los costes de esta tecnología y para buscar nuevos materiales de retención del CO2: absorbentes (líquidos) y adsorbentes (sólidos).

Así, CIUDEN ha participado en un proyecto colaborativo de I+D de tecnología de post-combustión donde se hicieron pruebas con un diseño de reactor mejorado y formulaciones novedosas de materiales adsorbentes (ASC2).