CO2

 

La Captura el Uso y Almacenamiento de CO2

El documento intitulado Estado que guardan las tecnologías de captura y almacenamiento de carbono y su aplicación en México, presenta una descripción de las tecnologías disponibles, que se reproduce a continuación.

Sistemas de Captura

El proceso de captura de CO2 consiste en separar este compuesto de los demás gases resultantes de los procesos industriales o de combustión. Las tecnologías de captura de CO2 se pueden agrupar en tres grandes rubros: posterior a la combustión, previo a la combustión y combustión oxígeno-gas (Oxy-combustión).

Posterior a la combustión

Consiste en separar el CO2 después de la quema de combustibles. Utiliza un solvente como el nitrógeno o las aminas para captar entre 3% y 15% del volumen de CO2 presente en los gases residuales producto de la combustión. La solución química resultante se calienta y la presión se reduce liberando el CO2 concentrado en un proceso conocido como "lavado". Esta aplicación es ideal para centrales termoeléctricas.

Previo a la combustión

La separación se basa en la descarbonización del combustible antes de la combustión mediante técnicas de gasificación del carbón o reformado del gas natural. Consiste en producir, a partir de gas natural o gas sintético (proveniente de la gasificación de carbón u otros hidrocarburos), una mezcla gaseosa compuesta principalmente por hidrógeno y CO2 para posteriormente separar estos dos gases. Esta tecnología es aplicada en la producción de fertilizantes e hidrógeno.

Combustión oxígeno – gas

Esta tecnología se caracteriza por utilizar oxígeno puro para la quema del combustible, generando un gas de combustión que contiene principalmente vapor de agua y CO2. El vapor de agua se retira enfriando y comprimiendo la corriente de gas. La aplicación de estos sistemas en calderas está actualmente en fase de demostración.

En la Gráfica se muestra un diagrama de los sistemas de captura, incluyendo los combustibles y los productos de la combustión.

Representación esquemática de los procesos de captura de CO2

Fuente: IPCC (2005). “La captación y el almacenamiento de dióxido de carbono. Resumen para responsables de políticas y resumen técnico”, pp.4

 

Transporte

El transporte de CO2 juega un papel fundamental en el proceso de CCS, ya que incluye todas aquellas actividades requeridas para que el CO2 se traslade de su origen al lugar en que podría almacenarse de forma segura. La transportación se puede dividir en dos grandes rubros:

Continuo (Ductos de CO2)

Sistema que permite trasladar el CO2 ininterrumpidamente sin alteraciones del producto con disponibilidad inmediata y en un flujo permanente. El CO2 gaseoso es comprimido con el fin de aumentar su densidad, facilitando así su transportación. Este sistema se caracteriza por operar en condiciones maduras de mercado.

Discontinuo

Se lleva a cabo a pequeña escala y se pueden utilizar camiones, vagones cisterna y buques. Para cargar un barco con la mayor cantidad de CO2, el gas es convertido en líquido por presurización o una combinación de presurización y enfriamiento. Este sistema funciona bajo condiciones limitadas de mercado.

Almacenamiento

El almacenamiento de CO2 es la etapa final del proceso de CCS y consiste en su confinamiento para aislarlo de la atmósfera y de los mantos acuíferos. Las formaciones geológicas subterráneas profundas (más de 800 metros de profundidad) son los sitios idóneos para el secuestro permanente del bióxido de carbono; las principales son:

Acuíferos salinos profundos

Se localizan en cuencas sedimentarias y provincias geológicas alrededor de todo el mundo. Su capacidad de almacenamiento depende de la porosidad, permeabilidad y hermeticidad del yacimiento seleccionado. Son las de mayor potencial para el almacenamiento geológico, y se estima que podrían secuestrar la producción de CO2 de las próximas décadas. La condición es que los reservorios potenciales sean acuíferos que por su contenido salino no tengan ningún otro interés económico.

Campos maduros y abandonados de crudo y gas

Son formaciones cuyo atractivo radica en que se conoce su capacidad y puede aprovecharse la infraestructura de explotación. Sin embargo, se corre el riesgo de fugas por la existencia de múltiples pozos, aunque se puede mitigar sellando los pozos abandonados.

Minas de carbón no explotables

Son yacimientos sin viabilidad económica para la minería en los que el CO2 puede inyectarse y permanecer almacenado. Aún no se han desarrollado proyectos en estos sitios ya que enfrentan barreras tecnológicas, financieras y regulatorias. Tienen la ventaja de permitir la recuperación de metano como valor agregado del proceso, por la inyección de CO2.

Recuperación mejorada de petróleo (EOR) por inyección de CO2

Es la segunda técnica de recuperación mejorada de hidrocarburos más utilizada después de la inyección de agua según la Agencia Internacional de Energía. Es preferible su aplicación en campos petroleros con una profundidad mayor a 800 metros que poseen por lo menos entre 20% y 30% del petróleo original y en los que se han aplicado previamente métodos de recuperación secundaria.

IPCC (2005). “La captación y el almacenamiento de dióxido de carbono. Resumen para responsables de políticas y resumen técnico”, pp.4