Conclusiones del curso: “El CO2, ¿Problema o recurso? Nueva visión de su captura, transformación y utilización”

Autor: Javier Dufour-URJC

 En la semana del 4 al 8 de julio se celebró dentro de los Cursos de Verano de la Universidad Rey Juan Carlos, el titulado “El CO₂, ¿Problema o recurso? Nueva visión de su captura, transformación y utilización”. En el mismo participaron distintos ponentes en las sesiones tituladas:

–          “Reducción de emisiones y captura del CO₂”

–          “Técnicas de captura y almacenamiento de CO₂”

–          “Transformación y usos del CO₂”

–          “Nuevas aplicaciones y usos del CO₂”

–          “Análisis del ciclo de vida (ACV) aplicado al aprovechamiento del CO₂. Visión desde la administración”

De las diferentes presentaciones, coloquios y mesas redondas celebradas, el director del curso, el Prof. Guillermo Calleja, extrajo las siguientes conclusiones

1.       El CO₂ se seguirá produciendo durante mucho tiempo en el camino hacia las energías de baja intensidad en carbono (hidrógeno, renovables, nuclear) y seguirán en la atmósfera durante mucho tiempo desde el momento de su emisión. Los efectos negativos del CO₂ se seguirán produciendo durante cientos de años.

2.       Las técnicas de captura y almacenamiento del CO₂ constituyen un puente desde el momento actual hasta dentro de 40-50 años, para evitar el progresivo crecimiento de la concentración de CO₂ en la atmósfera, mientras se implantan las energías primarias limpias a precios competitivos.

 3.       En concreto, las técnicas de almacenamiento y captura del CO₂ supondrán una reducción de casi un 20% de las emisiones que se produzcan en el año 2050, y serán de diferente aplicación en cada país, según sean sus circunstancias energéticas y tecnológicas.

 4.       La bioenergía (energía procedente de la biomasa) junto con las técnicas de captura y almacenamiento del CO₂, son las únicas alternativas que conjuntamente, supondrán una reducción neta, segura, de las emisiones de CO₂ hasta valores realmente sostenibles.

 5.       Existe todavía un gran desconocimiento de lo que es el CO₂ y de los efectos que produce, asignándole erróneamente daños y consecuencias que no le corresponden. Es preciso, por tanto, mejorar la percepción pública del CO₂ en lo que a la salud se refiere (no es un tóxico, no es un contaminante químico) y potenciar una información sobre el mismo veraz y transparente.

 6.       También es necesario mejorar la percepción pública de los sistemas de almacenamiento geológico del CO₂, evitando que se produzcan rechazos sociales basados en una información escasa y errónea”.

 7.       En este sentido, estrategias como la desarrollada por CIUDEN en el Bierzo y por un considerable grupo de instituciones y empresas, en lo que se refiere a la percepción pública del CO₂, son fundamentales.

 8.       El potencial de almacenamiento de CO₂ en el mundo es muy considerable, existiendo zonas geográficas y emplazamientos adecuados lejos de las zonas de población: Estados Unidos, Europa (Mar del Norte), Oriente Medio, etc. No obstante, países como China e India, potencias emergentes grandes productoras de CO₂, siguen siendo una gran preocupación en lo que almacenamiento se refiere.

 9.       A pesar de las ayudas previstas por los gobiernos para impulsar las técnicas de captura y almacenamiento del CO₂, ningún gobierno invierte en estas técnicas hasta el punto de influir con ello en el cambio climático; tendrán que hacerlo las empresas, el sector industrial.

 10.     Las alternativas tecnológicas que realmente pueden hacer remitir las emisiones de CO₂ son:

–   La eficiencia y ahorro energético

–   La captura y almacenamiento del CO₂

–   El uso de las energías renovables

–   La energía nuclear

Ninguna por sí sola será capaz de conseguirlo, pero sí la aplicación conjunta de todas ellas.

11.     El almacenamiento del CO₂ en depósitos geológicos naturales (acuíferos salinos profundos, yacimientos petrolíferos y de gas natural agotados, minas de carbón…) es la única vía a corto plazo para evitar las emisiones masivas de CO₂ a la atmósfera, pero no es la única a largo plazo.

12.     El almacenamiento del CO₂ en el fondo de los océanos no es una buena solución. No hay ningún proyecto en marcha ni programa autorizado, por la incertidumbre de sus efectos dañinos sobre los sistemas ecológicos marinos y la alteración de las condiciones físico-químicas de las aguas oceánicas.

 13.     El CO₂ almacenado a más de 800 m. de profundidad se encuentra en condiciones super-críticas, condiciones ideales para su atrapamiento en las rocas porosas y permeables, selladas por una capa superior de rocas impermeables. Con el tiempo, el CO₂ se mineraliza formando parte estable de la roca, como son los carbonatos.

 14.     Existen diversas tecnologías de captura del CO₂, siendo muy prometedoras las basadas en la oxi-combustión y las que utilizan materiales porosos avanzados, de gran eficiencia, en post-combustión. En todo caso, el verdadero reto en la captura del CO₂ no es la tecnología de captura empleada, sino la escala del problema de la captura.

 15.     La transformación y nuevos usos del CO₂ son ya, y lo serán cada vez más, una contribución complementaria al almacenamiento del CO₂ para la reducción de las emisiones. Será necesario buscar nuevas aplicaciones al CO₂ a gran escala, superando  los retos actuales de:

–        Costes elevados de los procesos de transformación

–        Requerimientos energéticos considerables

–        Limitación del tamaño del mercado del CO₂

–        Falta de presión socio-económica. 

16.     En todo caso, la utilización y usos del CO₂ no es una garantía de que se vayan a evitar así las emisiones de CO₂ a la atmósfera. Se trata solamente, de una medida complementaria.

 17.     Es importante comprobar los posibles impactos originados en los procesos de transformación y utilización del CO₂, y evitar que se produzcan otros impactos ambientales nuevos (por ejemplo, nuevos contaminantes). No se deben desplazar las cargas ambientales de un punto a otro.

 18.    Es posible alcanzar eficiencias globales de conversión de la energía solar en energía química (por vía de la fotosíntesis y la absorción del CO₂) superior a las que consigue la propia naturaleza (un 11%, frente a un 6 – 9%)

 19.    Entre los usos directos del CO₂ destacan:

–    Aplicación a la síntesis de nuevos materiales

–    Uso como disolvente supercrítico

–    Conservación de alimentos

–    Tratamiento de aguas (control del pH)

–    Aplicación en la agricultura (invernaderos)

 20.    El CO₂ asegura la calidad sanitaria de los productos alimenticios protegiendo los alimentos envasados contra los microorganismos y posibles plagas.

 21.    El CO₂ supercrítico se utiliza cada vez más como disolvente, sustituyendo a los disolventes orgánicos fuertemente contaminantes. Ello tiene gran aplicación en la industria alimenticia y de aromas y en las industrias farmacéutica y cosmética.

 22.    El CO₂ supercrítico también se utiliza en las tecnologías de la administración de fármacos y medicamentos de liberación controlada, consiguiéndose con ello un tratamiento localizado en la zona afectada. También tiene aplicación en la medicina regenerativa, en la preparación de polímeros sintéticos biocompatibles que sustituyen a las fibras del colágeno natural de áreas dañadas.

 23.    Los biocombustibles de segunda generación (obtenidos a partir de materiales ligno-celulósicos y de residuos orgánicos) pueden y deben reducir más las emisiones de CO₂, deben tener mayor calidad que los carburantes a los que sustituyen y no deben competir con el sector alimentario.

 24.    Los procesos de aprovechamiento de la biomasa para producir biocarburantes por vía termoquímica son muy prometedores, siendo la etapa clave de los mismos la gasificación de la biomasa.

 25.    El reciclado químico del CO₂ para obtener biocarburantes es un proceso viable, aunque requiere mucha energía para la hidrogenación del CO₂, mayor desarrollo tecnológico y mayor economía de escala. Existen numerosos procesos en actual estudio y desarrollo, aunque todavía no se ha llegado a su plena implantación.

 26.    La utilización de micro-algas para la fijación del CO₂ y la producción de biocombustibles es una técnica prometedora que despierta un gran interés, por sus notables ventajas sobre otros procesos más complejos. Pero todavía no se ha comercializado, al no resultar completamente favorable su eficiencia energética.

 27.    El análisis del ciclo de vida de los productos y procesos es una herramienta de gran valor para la evaluación y comparación de alternativas posibles de procesos y productos en cuyo ciclo de vida se producen impactos o efectos ambientales. La técnica de análisis del ciclo de vida aplicada a los procesos de captura y almacenamiento de CO₂ procedentes de focos de producción masiva de este gas (centrales térmicas, industria del cemento, etc.), resulta una herramienta particularmente valiosa.

 28.    El transporte de productos a grandes distancias tiene una gran importancia en la huella de carbono (emisión de CO₂ equivalente por tonelada y kilómetro recorrido). Por eso, son más recomendables los transportes en tren o barco, que favorecen la reducción de la huella de carbono.

 29.    En el caso de los diversos procesos de captura y almacenamiento de CO₂  procedente de las centrales térmicas de producción de electricidad a partir del carbón, así como de otras instalaciones industriales, la aplicación del análisis del ciclo de vida muestra con claridad cuales son los procesos y etapas comparativamente más ventajosos, según el indicador que se considere: 

–       Emisiones de CO₂ y otros gases de efecto invernadero

–       Consumo de calor

–       Destrucción de la capa de ozono

–       Potencial de formación de foto-oxidantes

–       Acidificación

–       Eutrofización

 De todos los sistemas de post-combustión, el mejor desde el punto de vista ambiental es el proceso de captura con membranas, aunque es también el más caro.