Captura de carbono para la industria del cemento
El cambio climático, también conocido como calentamiento global, es ya muy patente. Su causa principal es el CO2 liberado a la atmósfera por la actividad humana. La industria del cemento es un contribuidor relevante, responsable de aproximadamente entre el 6 y el 7 % de las emisiones de CO2. La mayor parte de la contaminación por carbono de esta industria procede de la reacción química necesaria para producir el cemento. La materia prima, la piedra caliza, es en esencia carbonato cálcico, que forma óxido de calcio cuando se calienta, liberando durante el proceso grandes cantidades de CO2. El cambio hacia fuentes de energía renovable no supondrá mucha diferencia en este caso, por lo que la mayor parte de cualquier reducción potencial de las emisiones debe provenir de las tecnologías de captura y almacenamiento de carbono (CAC). Estas evitan que el carbono liberado a través de procesos industriales entre en la atmósfera. Con todo, la adaptación de las fábricas de cemento existentes a las nuevas tecnologías no es una tarea fácil. El proyecto financiado con fondos europeos CEMCAP comparó las tecnologías de CAC disponibles para la industria del cemento europea. El equipo evaluó cinco tecnologías candidatas en función de su idoneidad para diferentes tipos de fábricas. El proyecto comparó las tecnologías desde el punto de vista tecnológico y económico y, además, desarrolló un marco que hace posible tal comparación. Las pruebas a escala piloto permitieron corroborar la viabilidad de todas las tecnologías de captura. Tecnologías candidatas El equipo probó todas las tecnologías candidatas, excepto una, en un laboratorio que reproducía las condiciones industriales. La excepción, el enfriamiento de escorias de alto horno, se evaluó en una fábrica de cemento en funcionamiento. Mediante este proceso, las escorias de alto horno —que son el principal componente del cemento— se enfrían con CO2 en lugar de con aire. Los investigadores evaluaron asimismo tres tecnologías de poscombustión. El proceso de absorción de CO2 por amoníaco refrigerado elimina el CO2 de los gases residuales de escape mediante una disolución de amoníaco. El segundo método, denominado licuefacción de CO2 asistida por membrana, combina una membrana de plástico que separa el CO2 con un proceso de licuefacción del CO2. La tercera tecnología candidata, el ciclo del calcio regenerativo, añade óxido de calcio a los gases residuales de escape para formar carbonato cálcico con el CO2. El equipo probó dos versiones del ciclo del calcio regenerativo. Todas las tecnologías evaluadas exhibieron una eficiencia energética mayor que la del método de captura de CO2 basado en aminas utilizado como referencia., sSi bien, el método de oxicombustión fue el más eficiente. Los investigadores descubrieron que las tecnologías de captura de CO2 en poscombustión son más fáciles de adaptar a las fábricas existentes, mientras que las tecnologías integradas (por ejemplo, el método de oxicombustión combinado con el ciclo del calcio regenerativo) son más difíciles de adaptar. La doctora Kristin Jordal, responsable del proyecto, recalca: «No encontramos ningún ganador claro entre las tecnologías de captura de CO2. Todas las tecnologías de captura de CO2 investigadas en CEMCAP son técnicamente viables y están listas para pasar a las pruebas “in situ” o ya están avanzando en esa dirección». La tecnología de captura óptima siempre será específica para cada caso, en función de la ubicación y de otros factores. Pruebas adicionales y aceptación A partir de los resultados de CEMCAP, el nuevo proyecto de la UE CLEANKER mejorará la tecnología del ciclo del calcio regenerativo para la demostración completa «in situ». Asimismo, la Academia Europea de Investigación del Cemento financiará una demostración de la captura del CO2 por el método de oxicombustión en fábricas de Austria e Italia. Para el resto de las tecnologías evaluadas por CEMCAP, actualmente no existe ningún plan para llevar a cabo nuevas demostraciones. Si bien el proyecto demostró que todas las tecnologías candidatas eran viables, todavía queda mucho trabajo por delante antes de que la aplicación industrial sea posible. El problema principal reside en que todos los procesos de CAC incrementan entre un 50 y un 90 % los costes de fabricación de cemento. «En la actualidad, no existe una justificación económica para la captura terrestre de CO2 en Europa», dice la doctora Jordal. Además, Europa carece de infraestructuras de transporte y almacenamiento de CO2, así como de un marco jurídico y normativo pertinente. «Por lo tanto, nadie está llevando a cabo la captura de CO2 en las fábricas de cemento, aunque la empresa de fabricación de cemento Norcem tiene la intención de ponerla en práctica si el gobierno noruego asume algunos costes». Sin una justificación económica, es poco probable que los productores comerciales de cemento adopten voluntariamente la CAC. En este sentido, es posible que la Comisión Europea tenga que legislar sobre el uso obligatorio de estas tecnologías. De ser así, el CEMCAP habrá ayudado a simplificar ese proceso.
Palabras clave
CEMCAP, CO2, cemento, tecnologías de captura, oxicombustión, ciclo del calcio regenerativo, contaminación, licuefacción de CO2, proceso de captura de CO2 por refrigeración con amoníaco, CAC
