Captura y Concentración de CO2

En principio, cualquiera de los métodos de separación de gases atmosféricos puede ser aplicado como proceso de Captura y Concentración de CO₂, siempre que sea específico para tratar este gas. La problemática principal asociada a su aplicación a instalaciones industriales, domésticas y de producción de energía eléctrica que utilicen la quema de combustibles fósiles como fuente de Energía Primaria, surge por los volúmenes de gases a tratar, por la baja concentración de CO₂ existente en ellos y por el grado de pureza de la corriente final enriquecida en CO₂.

El contenido en CO₂ de los gases de combustión de este tipo de instalaciones varía entre un 3-5% (ciclo combinado de Gas Natural, NGCC) y un 10–15% (central térmica de carbón), acompañado en diferentes proporciones por N₂, O₂ y vapor de agua, entre otros. La composición varía en función del combustible utilizado, Gas Natural (gas) y carbón (sólido). Los combustibles líquidos producen gases de escape con concentraciones de CO₂ intermedias. En calderas de Gas Natural, su composición es próxima al 10% y en motores de combustión interna, cercana al 13%.

Para tener una idea más clara del problema, en general, una central de ciclo combinado de Gas Natural de 400 MWe viene a emitir alrededor de 1.850.000 Nm³/h de gases de escape con una concentración de CO₂ aproximada del 4,5% en peso, lo que equivale a unos 83.250 Nm³/h de CO₂, es decir, alrededor de 163,5 Tm de CO₂ cada hora. Aproximadamente lo mismo que en el caso de una central térmica de 200 MWe. Son grandes focos emisores de gases con baja concentración de CO₂.

Se estima que en la actualidad hay 50.000 plantas de combustibles fósiles en todo el mundo, con más de 2.000 de carbón sólo en China y en su mayoría seguirán en operación durante el período considerado (y muy probablemente hasta 2030–2050). Adicionalmente, se prevé la construcción de 750 nuevas centrales de carbón de aquí a 2030, de las cuales 500 se instalarán en dos de los países con economías emergentes, China e India.

En este marco, y con el grado de desarrollo actual de la tecnologías aplicables a capturar CO₂, la aplicación directa de los distintos sistemas de separación y concentración en estudio y en desarrollo tecnológico a nivel industrial, no siempre es sostenible y viable tecnológica y económicamente, además de que se ajustan a condiciones muy específicas de los gases de combustión, y por tanto del tipo de combustible que se emplee, por lo que son soluciones ad hoc para cada tipo de industria.

En todo caso, los diferentes métodos de captura de CO₂ persiguen la obtención de una corriente final con una concentración de CO₂ suficientemente elevada (>85%) para facilitar su almacenamiento o uso, lo que penaliza energética y económicamente su aplicación, porque hay que tratar una corriente de gases de entrada al proceso de captura de CO₂ muy grande para poder luego separarle y finalmente concentrarlo.

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