Tecnologies de captura i reutilització de CO2

L’increment en les emissions i l’augment de la concentració de diòxid de carboni (CO₂) en l’atmosfera ha esdevingut un problema mediambiental molt crític. A Espanya, s’emeten de mitjana més de 250 milions de tones anuals de CO₂ a conseqüència de l’activitat humana, amb uns costos elevats pels drets d’emissió d’aquest gas. En el món industrial, la necessitat de trobar alternatives més ecològiques amb enfocaments d’economia circular és més rellevant que mai.

El CO₂ és una matèria primera que s’utilitza en molts sectors industrials, comprada en moltes ocasions, mentre que també es produeixen quantitats significatives d’aquest gas en els mateixos processos o en les cambres de combustió, emetent-se com a contaminant. La solució a partir de processos d’economia circular de captura i ús del CO₂ (CCU – Carbon dioxide Capture and Use) és un benefici per a l’economia de les indústries i, sobretot, per al medi ambient. A més de mitigar l’efecte de les emissions de CO₂, els processos CCU representen un abastament energètic segur, disminuint el consum de combustibles fòssils. Per fer la CCU viable, cal implementar tècniques econòmiques de captura i ús de CO₂, com ara l’adsorció, l’absorció, la separació amb membranes, les separacions criogèniques, entre d’altres, i que poden ser implementades en els punts d’emissió industrials.

El grup GESPA d’IQS i l’empresa GasN2 col·laboren des de fa temps en el desenvolupament i implementació d’una tecnologia pròpia de captura de CO₂ de fonts d’emissió industrial, que s’ha aconseguit amb èxit pel procés d’adsorció mitjançant l’ús de nous adsorbents. Aquest procés de captura de CO₂ per Adsorció Oscil·lant a Pressió amb Buit (VPSA – Vacuum Pressure Swing Adsorption) ha estat considerada com una tecnologia prometedora gràcies a la seva eficiència energètica i la seva flexibilitat d’operació, sense generació de residus i disminuint els costos en tractar-se d’una instal·lació d’adsorció de mida més petita.

Projecte OptiCCU

Ara, des del projecte OptiCCU – Optimization of a carbon capture and use (CCU) technology in the food industry, els investigadors d’IQS – sota la coordinació del Dr. Rafael González Olmos i el Dr. Javier Fernández García – i els de GasN2 volen anar més enllà i millorar la tecnologia VPSA, tant pel que fa al material adsorbent com en les mateixes operacions, millorar el consum energètic associat a la regeneració del solvent i minimitzar els temes de corrosió associats.

L’objectiu del projecte és dissenyar, millorar i desenvolupar la tecnologia VPSA per a la construcció d’un equip eficient i eficaç per a la captura de CO₂ provinent de plantes generadores d’energia per combustibles fòssils, per tal que la seva aplicació al sector industrial, per a la recuperació i utilització del diòxid de carboni com a recurs, sigui econòmicament viable.

Aplicacions de la tecnologia VPSA

Moltes de les aplicacions d’utilització de CO₂  recauen en la indústria alimentària  (carbonatació de begudes o processament de carn, per exemple). També es utilitzat en gestió d’aigües residuals, com a controlador de pH.

En tots aquests casos, i moltes més aplicacions, la tecnologia VSAP de recuperació i reutilització de CO₂ per adsorció, plantejada com a proposta de recuperació del gas a partir de les pròpies fonts emissores, planteja una clara opció d’economia circular, així com una alternativa real, tant funcional com econòmica, i ambientalment necessària, a la utilització d’aquest gas.

Publicació 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 projecte “Optimization of a carbon capture and use (CCU) technology in the food industry “ (OptiCCU) és un Doctorat Industrial 2022 finançat per AGAUR- Generalitat de Catalunya (Q-0801117-C) desenvolupat entre l’empresa GASN2 i l’Institut Químic de Sarrià (Universitat Ramon Llull)