Cambio Climático

Apuestas por la captura de CO2

Agosto 2010.

Estados Unidos

El Gobierno de Obama se ha decidido a impulsar las energías limpias para dar cabida al carbón y a la captura del C02. Para ello crearán un nuevo grupo de trabajo para desarrollar las tecnologías limpias, en las que también tendrán cabida otras industrias como la nuclear y los fabricantes de biocombustibles.

Estados Unidos es el segundo productor mundial de carbón, por detrás de China, con 1.147 toneladas de producción anual. El presidente Obama recomendó así mismo tras su declaración que se debería triplicar la producción de etanol y otros biocombustibles, para llegar a los 136.000 millones de litros en 2022. La Agencia de Medio Ambiente emitió durante la primera semana de febrero una ordenanza en la que la cifra de producción de biocombustibles será de 60.000 millones
de litros para el 2010, el equivalente al 9% del consumo de combustibles.

La medida tomada permitirá la creación de empleo y el desarrollo de las tecnologías relacionadas con el sector de la energía limpia.

Estudios recientes indican que una de las mejores opciones para almacenar el CO2 sería la roca volcánica junto a la costa este de los Estados Unidos. Esta roca es el basalto, que no sólo almacena CO2 sino que además forma, a partir del mismo gas rocas carbonatadas (piedra caliza). El basalto costero cuenta con el beneficio de que el océano actúa como barrera de protección contra las fugas de CO2.

Si se demostrase que el CO2 permanece bajo tierra el basalto ganaría importancia dado que se halla muy extendido en el planeta.

Europa

La Comisión Europea anunció en Bruselas los 15 proyectos energéticos singulares que financiará con 1.500 millones de euros. Se trata de proyectos de redes y molinos de viento en alta mar y seis plantas de captura y almacenamiento de CO2. Uno de los elegidos -el único español- es el del consorcio público Ciudad de la Energía (Ciuden), con la colaboración de Endesa, en Ponferrada (León) que recibirá 180 millones de euros.

El comisario de Energía, Andris Piebalgs, señaló que con esta decisión se “sientan las bases para el desarrollo de tecnologías sostenibles, fundamentales en la lucha contra el cambio climático”.

España

La primera fase del proyecto, durante los próximos dos años, Ciuden construirá una planta piloto de 30 megavatios de captura en Compostilla (León), un pequeño almacenamiento subterráneo en Ontomín (Burgos) y un conducto de tres kilómetros para desarrollar la tecnología. Costará 156 millones, de los que la Comisión pondrá 70 y España el resto.

Si eso funciona, Endesa aplicará el proyecto a gran escala en una central térmica de carbón de 300 megavatios, la primera de carbón en décadas en España con un gran almacenamiento geológico en el que el CO2 debe permanecer durante siglos para mitigar el impacto del calentamiento global. Bruselas lo financiará con los 110 millones restantes destinados a este proyecto y Endesa aportaría otra parte.

La captura de CO2 en León es una apuesta personal del presidente del Gobierno, José Luis Rodríguez Zapatero, que siempre ha defendido que su apoyo al carbón nacional es compatible con su defensa del medio ambiente. El proyecto estuvo a punto de frustrarse después de que el Gobierno cerrara la nuclear de Garoña, propiedad al 50% de Endesa, que amenazó con retirar su apoyo. Al estar entre los seis proyectos seleccionados tiene prácticamente garantizada su viabilidad.

Noruega

Uno de los países con más iniciativas en el ámbito medioambiental, vuelve a sorprendernos una vez más. En la costa occidental, junto a la refinería de Mongstad, se está construyendo una planta experimental que tendrá una función bien clara: separar el dióxido de carbono en los flujos generados en la combustión de carbón y de gas natural de las centrales térmicas para generación de electricidad.

En Mongstad se llevará a cabo el ensayo de dos tipos de tecnologías alternativas a partir de la captura de aproximadamente 100.000 toneladas de CO2 al año, y durante los cinco que duren los ensayos, y hacerlas económicamente competitivas. La otra parte corresponderá al almacenamiento geológico estable y definitivo del carbono, que también se está llevando a cabo: dos plantas de extracción y tratamiento de gas en Noruega están inyectando CO2 en e subsuelo, a gran profundidad. Aunque cuenta ya con experiencia previa en este ámbito (el secuestro de CO2 directamente del gas natural tiene más de 10 años de experiencia en Noruega, que ya cuenta con dos plantas), se incluye una novedad: el gas será atrapado después de la combustión. Si uno se pregunta que tiene eso de meritorio todo posee de respuesta.

Soltar el gas en el aire resulta mucho más sencillo que tener que deshacerse de él. Pero las medidas tanto a nivel nacional como internacional de contención de las emisiones para atenuar el calentamiento global suponen un reto para aquellas empresas a las que generar de forma descontrolada el CO2 podría resultar muy caro. Esto induce a la puesta en práctica de soluciones tecnológicas.

Ante esto parecería fácil el poder implementar el almacenamiento geológico como solución viable, pero de momento el Protocolo de Kyoto no contempla el secuestro de carbono como puntuación positiva en la mejora de balance de emisiones de los países y aún hay expertos que desconfían de esta metodología.

La planta

Esta planta pionera empezará a funcionar en 2011 en un terreno de 400 metros por 150 metros de los que se están terminando los cimientos del complejo industrial de Mongstad, tendiendo las conducciones de gases y del agua de mar refrigerante, levantando el edificio de laboratorios y oficinas y acondicionando la zona.

El coste de construcción asciende a 600 millones de euros, financiados por el Gobierno noruego (77,5%), Statoil (20%) y Norske Shell (2,5%). La captura será alta, aunque no llegará al 100%, pues, según responsables de la planta, resultaría muy caro.

Tecnología

Varios grupos de investigadores trabajan con máquinas prototipo: en el Instituto de Tecnología de Georgia, la Universidad de Calgary en Canadá, el Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zúrich y la Universidad de Columbia y Global Research Technologies entre otros. Todos los diseños constituyen variaciones sobre un mismo principio: la corriente de aire que atraviesa una estructura entra en contacto con un material “sorbente” que fija el CO2 y libera oxígeno, nitrógeno y otros compuestos.
Para mitigar el cambio climático habría que capturar el dióxido de carbono a gran escala. Los primeros prototipos, de tamaño reducido, permiten pensar que podría detenerse el aumento del CO2 atmosférico.

Durante estos años se procederá a un ensayo que consistirá en capturar carbono a partir de aminas como solvente. En una primera fase, los gases de combustión pasarían por un filtro donde las aminas se asociarían con el carbono. En la segunda fase se separarían de nuevo regresando las aminas a la fase de captura para su reutilización mientras que el CO2, que en la planta piloto sería emitido al aire, iría por conducciones a lugares de almacenamiento geológico en las futuras plantas industriales.

Se dispone de una segunda tecnología, desarrollada a partir del uso de amoniaco helado para la captura del CO2 de los gases de combustión. Calificada como de mayor complicación, presenta una serie de ventajas como un menor número de efectos negativos en el medio ambiente respecto las aminas y menos exigente a nivel energético.

El funcionamiento del diseño desarrollado por Columbia y Glbal Research Technologies consiste en unas delgadas fibras de material sorbente que se disponen en paneles verticales de 1 metro de ancho y 2,5 metros de altos, semejantes a filtros de horno. Los paneles de filtrado recorren un raíl circular, horizontal, montado sobre un contenedor marítimo. Una vez expuestos al aire y cargados de CO2, los paneles se desmontan del raíl y pasan a una cámara de regeneración en el interior del contenedor. Allí, el gas atrapado se separa del sorbente y se comprime hasta alcanzar la fase sólida. El panel renovado se eleva de nuevo hasta el raíl donde seguirá extrayendo gas de la corriente de aire.

Aplicaciones

El CO2 presenta numerosas aplicaciones industriales, desde las bebidas carbónicas hasta los alimentos congelados y la fabricación de hielo seco. El gas además se utiliza para estimular el crecimiento de cultivos de interior, y como disolvente o refrigerante no contamina.

Una posibilidad atrayente sería aprovechar el gas como materia prima para la producción de combustibles líquidos sintéticos para el transporte. Capturar CO2 del aire permitiría compensar las emisiones de los vehículos propulsados por combustibles fósiles, o bien contribuiría a reemplazar esos combustibles por líquidos sintéticos que no requieren la extracción de carbón, petróleo o gas natural.

Un mercado emergente sería el caso de las compañías petroleras que desde los años setenta compran CO2 para mejorar la extracción; el gas bombeado a presión en el subsuelo permite obtener más crudo o gas natural de campos de producción menguante. Si el CO2 se hubiera recogido de la atmósfera, las compañías podrían solicitar un derecho de emisión de carbono por el gas introducido bajo tierra. Pero en muchos casos, los campos petrolíferos se encuentran lejos de las fuentes de CO2, lo que podría remediarse si se instalaran unidades de captura contiguas al campo.

Enfriamiento global

Hasta que no existan técnicas de transporte limpias más eficaces, la extracción del carbono atmosférico permitiría mantener el uso de combustibles líquidos en coches, aviones y barcos. Sus emisiones se recogerían en colectores lejanos, y como a diferencia de otros contaminantes el CO2 permanece siglos en la atmósfera, se mezcla en ella por completo, de modo que es legítimo extraer CO2 del aire en Australia por ejemplo y canjearlo por derechos de emisión en Norteamérica. Incluso sería posible extraer una cantidad equivalente del gas antes de liberar las emisiones cubiertas por tales derechos.

La captura de aire representaría también un modo más económico de secuestrar las emisiones de plantas de energía, sobretodo las más antiguas, difíciles de equipar con purificadores de chimeneas o las más distantes de los lugares de almacenamiento.

En un mundo futuro, en el que las concentraciones de CO2 en la atmósfera se hayan estabilizado, la captura del aire podría rebajar aún más los niveles del gas; de hecho, también permitiría contrarrestar las emisiones anteriores.

Fuentes:
El País, 18 de noviembre de 2009
El País, 10 de diciembre de 2009
El Mundo, 5 de febrero de 2010
Revista Investigación y Ciencia, junio 2010
Revista Investigación y Ciencia, agosto 2010

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