Captura de CO₂ en poscombustión (después de quemarlo)

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Actualizado el Wed Jul 14 2021

¿Qué es la captura de CO₂ después de la combustión (postCCC)?

Una vez que los combustibles fósiles se queman, los gases de escape, conocidos como gases de combustión se liberan a la atmósfera.

¿Qué proporción de gas de combustión emitido en una planta de gas natural es CO₂? (% por volumen)


Alrededor del 5-15% del volumen de gas de combustión está compuesto de CO₂ (dependiendo de si es una planta de energía a gas o carbón). El proceso postCCC elimina CO₂ del gas de combustión antes de que se libere a la atmósfera.

¿Cuánto CO₂ puede eliminar una (planta de energía post combustión) comparado con lo que se habría emitido sin la captura de carbono?


¡La postCCC puede eliminar el 89% de CO₂ que, de lo contrario, habría sido emitido! Además, a diferencia de las otras opciones de captura de carbono, ¡las plantas de energía no necesitan modificarse para que este proceso funcione!

Al utilizar las tecnologías de captura y almacenamiento de carbono (CAC), ¿por qué capturamos más emisiones de las que evitamos?


Debido a que la separación y captura de CO₂ utiliza energía, también libera emisiones. Esto significa que terminamos capturando más CO₂ de lo que en realidad evitamos. De todas maneras, ¡evitamos mucho CO₂! El diagrama que se ve a continuación muestra esta idea, que aplica para todas las tecnologías de captura de carbono que ves en este curso.

¡Capturamos más CO₂ del que en realidad evitamos!

Entonces, ¿cómo funciona la postCCC?

Se puede capturar el CO₂ emitido de muchas maneras, pero la absorción es el método más común y es el que vamos a ver en este capítulo.

Diagrama simplificado de cómo funciona la postCCC

Absorción con solventes líquidos

La absorción es donde pasan las moléculas y son tomadas por alguna otra sustancia. En este caso, el CO₂ es absorbido en un solvente y se queda atrapado ahí.

Hay métodos tanto físico como químicos de absorción.

  • Los métodos físicos absorben CO₂ mediante la atracción de moléculas.
  • Los métodos químicos absorben CO₂ a través de reacciones químicas.

Método físico:

Este método implica la disolución de gases de combustión en solventes (en un absorbente - ver Imagen ) sin reacciones químicas[Absorción Física]. El solvente utilizado, que ahora contiene CO₂ disuelto, se drena y puede ser utilizado mediante el calentamiento del solvente para liberar el CO₂ concentrado. Finalmente, se puede recolectar el CO₂ para un almacenamiento seguro.

La absorción física requiere altas concentraciones y presiones de CO₂ en el gas de combustión. Por lo tanto, para concentraciones más bajas la absorción química es preferible.

Método químico:

El primer paso es remover las impurezas (como óxidos de nitrógeno y azufre (NOx y SOx)) de los gases de la combustión.

Los gases de combustión entran entonces en el absorbedor donde el CO₂ en el gas reacciona con los disolventes para formar una sal de carbonato soluble. Ahora se ha retirado el CO₂ de los gases de combustión, por lo que los gases restantes de la combustión pueden liberarse a la atmósfera.

A continuación, el CO₂ debe ser removido del solvente por desorción, lo contrario de la absorción. El disolvente que contiene CO₂ absorbido se calentará en una de sorbedora (ver imagen de arriba) para invertir la reacción química de modo que el CO₂ pueda separarse y recolectarse para ser almacenado. El disolvente, ahora libre de CO₂, es devuelto al absorbedor para que pueda ser reutilizado y absorber más CO₂, al igual que en el método físico.

¿Cuándo se pueden usar solventes físicos?


Cuando se presentan las condiciones contrarias, generalmente se utilizan los solventes químicos —motivo por el cual se suele preferir la absorción química para la captura de carbono después de la combustión.

¿Qué tan factible es la postCCC?

Costo de la postCCC

¿Por qué la eficacia de una planta de energía disminuye cuando se utiliza la tecnología de captura de carbono?


Los sistemas necesarios para absorber y desorber CO₂, y transferir fluidos entre diferentes etapas, requieren más energía, por lo tanto reducen la eficiencia de la planta en comparación con una sin tecnologías de captura de carbono (como vimos en preCCC). Al igual que con otras tecnologías CAC, esto también significa que elcosto de energía producida por la central será mayor.

¿Algún otro problema?

Desafortunadamente, el uso de la absorción química en plantas postCCC hace que el potencial de toxicidad humano (el efecto de las sustancias tóxicas en el entorno humano) de la planta sea ¡tres veces mayor que para una planta sin absorción química!

También causa un 40% de aumento en la eutrofización potencial (la liberación de nutrientes contaminantes en agua y suelos) y la acidificación potencial (la liberación de los ácidos corrosivos en agua y suelos), con relación a una planta sin tecnologías de captura de carbono.

Eutrofización es un problema causado por la liberación de nutrientes, tales como nitratos y fosfatos, en agua que fomenta el crecimiento de las algas superficiales. Esto restringe la capacidad de otras plantas y animales acuáticos para sobrevivir.

Estos impactos ambientales son una grave preocupación para el postCCC y son considerablemente más altos que los impactos ambientales de preCCC y de las plantas de energía de oxicombustión.

El potencial de toxicidad humano es tres veces más alto en una planta con absorción química

Etapa de la tecnología

Actualmente, la tecnología postCCC se utiliza comúnmente en las plantas de energía de carbón y en ciertas plantas de producción química industrial.

Sin embargo, actualmente no hay plantas comerciales de gas natural que utilicen tecnologías postCCC, ya que todavía no se ha demostrado que sea posible a escala.

¿Cómo será la postCCC en el futuro?

Se necesitarán mejoras técnicas para reducir los costos y aumentar la eficiencia energética de los procesos de captura de CO₂ para que la tecnología se adopte de forma más amplia. Un desafío clave será el desarrollo de soluciones que puedan regenerarse utilizando una energía mínima, ya que una gran cantidad de energía es necesaria para calentar los solventes de nuevo para la extracción de CO₂.

El uso de generadores de vapor de recuperación de calor ayudará a reducir los requisitos energéticos para el proceso de captura de CO₂ y ¡también ayudará a reducir el costo!

¿Cuál es la ventaja clave que tiene la postCCC sobre las tecnologías de captura de carbono?


La preCCC y el oxicombustible (que verás en el próximo capítulo) requieren más procesos previos en el sistema de planta de energía, entonces no puede ser reacondicionado. Por lo tanto, a largo plazo, la postCCC seguirá siendo importante para aplicaciones industriales, especialmente donde no es factible rediseñar procesos completos para facilitar la captura de carbono.

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