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Concentración de CO2

PorCARLOS M. PADILLA MORENO

Tras la aplicación de los posibles métodos de captura de CO2 en pre–, oxi– y post–combustión, se procede a su concentración para conseguir una corriente de CO2 de salida lo más libre de impurezas y de otros gases atmosféricos. La siguiente figura recoge los distintos procesos de separación de gases atmosféricos propuestos en la actualidad para su aplicación en captura y concentración de CO2.

Fuente: Elaboración propia

En todos los casos, son técnicas suficientemente probadas para la separación selectiva de gases atmosféricos, adaptadas a las características de la captura de CO2, es decir, a grandes volúmenes de gases a tratar y a concentraciones bajas de CO2 para alcanzar corrientes de salida con concentraciones de gran pureza de CO2 (>85%).

Como puede verse, todos estos métodos ha sido descritos con anterioridad en esta página, a excepción de parte de los métodos incluidos en la columna “Otros” de la figura anterior. Debido a sus características específicas, el proceso CLC ha sido tratado como captura de CO2 durante la combustión y descrito antes; y del resto, se destaca el “ciclo de carbonatación–calcinación” por su posible componente industrial.

La aplicación de técnicas biológicas y microbiológicas de absorción de CO2 y su posterior transformación en vegetales o en micro y macro algas está muy extendida en la actualidad y se basa en la recombinación de este gas en productos vegetales mediante la reacción fotosintética, así como para la producción de O2.

Ciclo de carbonatación–calcinación

Tecnología de Captura y Concentración de CO2 que aprovecha la carbonatación de la cal (CaO) a alta temperatura para recuperar posteriormente el absorbente en un calcinador con el consiguiente esquema indicado en la siguiente figura.

Fuente: Elaboración propia

Las ecuaciones que rigen el proceso de carbonatación, proceso en el que se produce la captura de CO2, son:

CaO + CO2 ↔ CaCO3 + Q (1800 kJ/(kg CaCO3))

CaO + SO2 +(1/2) O2 ↔ CaSO4 + Q (3550 kJ/(kg CaCO3))

Para el proceso de calcinación, proceso de regeneración del absorbente.

CaCO3 + Q (-1370 kJ/(kg CaCO3)) ↔ CaO + CO2

El balance energético final que se desprende de esta reacción es de alrededor de 430 kcal/kg CaCO3.

Su bajo coste hace que este sistema sea competitivo, además de que la desulfuración es parte del proceso, incluyendo la purga (por lo que puede ser útil para la industria cementera al convertirse en una generación extra de energía eléctrica con bajas emisiones de CO2).

Se trata de un proceso muy similar al de captura en oxi–combustión mediante “Chemical Looping Combustion (CLC)“, utilizando como material portador un no–metal (Calcio) en vez de un metal.

Referencias:

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  7. MARX, C. Hydrogen and Power Generation Using Chemical Looping: Potential of hydrogen and power generation from natural gas with quantitative carbón capture using chemical looping technology. Aurora, Illinois, USA: Paperbackshow, 2010. 400 p. ISBN: 3639159306.
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