Tecnologías de captura y reutilización de CO2

El incremento en las emisiones y el aumento de la concentración de dióxido de carbono (CO₂) en la atmósfera se ha convertido en un problema medioambiental muy crítico. En España, se emiten de media más de 250 millones de toneladas anuales de CO₂ como consecuencia de la actividad humana, con unos costes elevados por los derechos de emisión de este gas. En el mundo industrial, la necesidad de encontrar alternativas más ecológicas con enfoques de economía circular es más relevante que nunca.

El CO₂ es una materia prima que se utiliza en muchos sectores industriales, comprada en muchas ocasiones, a la vez que se producen cantidades significativas de este gas en los propios procesos o en las cámaras de combustión, emitiéndose como contaminante. La solución a partir de procesos de economía circular de captura y uso de CO₂ (CCU – Carbon dioxide Capture and Use) es un beneficio para la economía de las propias industrias y, sobre todo, para el medio ambiente. Además de mitigar el efecto de las emisiones de CO₂, los procesos de CCU representan un suministro energético seguro, disminuyendo el consumo de combustibles fósiles. Para que la CCU sea viable, es necesario implementar técnicas económicas de captura y uso de CO₂, como son la adsorción, la absorción, la separación con membranas, separaciones criogénicas, entre otras, que pueden ser implementadas en los puntos de emisión industrial.

El grupo GESPA de IQS y la empresa GasN2 colaboran desde hace tiempo en el desarrollo e implementación de una tecnología propia de captura de CO₂ de fuentes de emisión industrial, que se ha conseguido con éxito con el proceso de absorción mediante el uso de nuevos adsorbentes. Este proceso de captura de CO₂ por Adsorción Oscilante a Presión con Vacío (VPSA – Vacuum Pressure Swing Adsorption) ha sido considerada como una tecnología muy prometedora, debido a su eficiencia energética y su flexibilidad de operación, sin generar residuos y disminuyendo los costes al tratarse de una instalación de adsorción de tamaño más pequeño.

Proyecto OptiCCU

Ahora, desde el proyecto OptiCCU – Optimization of a carbon capture and use (CCU) technology in the food industry, los investigadores de IQS – bajo la coordinación del Dr. Rafael González Olmos y el Dr. Javier Fernández García – y los investigadores de GasN2 quieren ir aún más allá y mejorar la tecnología VPSA, tanto en lo que se refiere al material adsorbente como en las propias operaciones, mejorar el consumo energético asociado a la regeneración del solvente y minimizar los temas de corrosión asociados.

El objetivo del proyecto es diseñar, mejorar y desarrollar la tecnología VPSA para la construcción de un equipo eficiente y eficaz para la captura de CO₂ procedente de plantas generadoras energía para combustibles fósiles, para que su aplicación en el sector industrial, para la recuperación y utilización del dióxido de carbono, sea económicamente viable.

Aplicaciones de la tecnología VPSA

Muchas de las aplicaciones de utilización de CO₂ recaen en la industria alimentaria (carbonatación de bebidas o procesamiento de carne, por ejemplo). También se utiliza en gestión de aguas residuales, como controlador de pH.

En todos estos casos, y muchas más aplicaciones, la tecnología VSAP de recuperación y reutilización de CO₂ por adsorción, planteada como propuesta de recuperación del gas a partir de las propias fuentes emisoras, plantea una clara opción de economía circular, así como una alternativa real, tanto funcional como económica, y ambientalmente necesaria a la utilización de este gas.

Publicación relacionada

A Gutiérrez-Ortega, A. Melis, R. Nomen, J. Sempere, J. Fernández, O. Pou, R. Gonzalez-Olmos, Parameter screening of a VSPA cycle with automated breaktrough control for carbon capture, Fuel, 339 (2023), 127298.

El proyecto “Optimization of a carbon capture and use (CCU) technology in the food industry“ (OptiCCU) es un Doctorado Industrial 2022 financiado por AGAUR – Generalitat de Catalunya (Q-080117-C) desarrollado entre la empresa GasN2 y el Institut Químic de Sarrià (Universidad Ramón Llull)