Cómo las industrias intensivas en carbono pueden aumentar el reciclaje de CO2

Las nuevas tecnologías de captura y reciclaje o utilización del dióxido de carbono de los procesos industriales como la fabricación de acero y cemento serán vitales para que la UE cumpla su objetivo de reducir drásticamente las emisiones de gases de efecto invernadero en al menos un 55% para 2030 y hasta cero para 2050. Sin embargo, aunque están surgiendo soluciones, se necesita más trabajo para implementarlas a gran escala, dicen los expertos.

Algunos de los mayores emisores, como las industrias del acero, el cemento o los productos químicos, que representan más de dos tercios de todas las emisiones industriales de dióxido de carbono en la UE, ya han logrado algunos avances, reduciendo las emisiones en casi un 30% entre 1990 y 2018 . Esto se debió en parte a la política climática emblemática de la UE, el Sistema de Comercio de Emisiones , que sigue el principio de «quien contamina paga», en el que ciertas industrias pagan una asignación de emisiones (limitada) por cada tonelada de equivalente de CO2 que inyectan a la atmósfera.

Este enfoque ha tratado de desincentivar el uso de combustibles fósiles cobrando un poco por las emisiones, pero no es suficiente ni lo suficientemente rápido, dice Stuart Haszeldine, profesor de captura y almacenamiento de carbono en la Universidad de Edimburgo, Reino Unido. .

«Las políticas que tenemos en este momento son buenas para comenzar, pero no llegan al punto final del viaje. Hay formas de lograr estos objetivos, pero no hemos sido lo suficientemente valientes para lograrlos».

En lugar de lidiar con la producción desordenada, la forma más limpia de reducir las emisiones de efecto invernadero es usar electricidad renovable como la principal fuente de energía, pero esto no siempre es factible. Plantar árboles para absorber carbono de la atmósfera podría ser otra pieza crucial del rompecabezas, pero es un tipo de solución lenta y constante, una que llevará años y escalará para lograr un cambio significativo.

Capturar y almacenar

Quizás el ingrediente más crítico para cumplir con el pacto del Acuerdo de París de limitar el calentamiento global a ‘muy por debajo’ de 2°C en comparación con los niveles preindustriales es la tecnología industrial diseñada para capturar y almacenar CO2 antes de que se emita a la atmósfera, según afirma el profesor Haszeldine.

Esto podría hacerse exigiendo a las industrias intensivas en carbono que inviertan progresivamente en almacenar y/o reciclar un porcentaje del CO2 que producen, sugirió.

La industria del cemento, por ejemplo, produce más de 4 mil millones de toneladas de producto cada año, lo que representa alrededor del 8% de las emisiones globales de CO2 , pero solo un tercio de sus emisiones emanan del uso de combustible para generar energía, lo que significa cambiar a energía renovable no es suficiente.

La mayor parte de sus emisiones están intrínsecamente ligadas al proceso de producción de clínker, uno de los principales ingredientes del cemento.

Para hacer que la producción del material de construcción más utilizado sea más ecológica, proyectos como CLEANKER están probando en un entorno industrial la aplicabilidad de capturar el CO2 liberado durante el proceso de producción de cemento. CLEANKER utiliza la denominada tecnología de bucle de calcio, que utiliza sorbentes a base de óxido de calcio para capturar CO2 a altas temperaturas.

La tecnología tiene el potencial de aprovechar más del 90% del CO2 producido en una planta de cemento, dice Riccardo Cremona, quien está trabajando con investigadores del Politecnico di Milano, una universidad en Italia, en el proyecto CLEANKER.

Un obstáculo clave para la adopción es el coste. El coste de implementar dicha tecnología es del mismo orden de magnitud que la construcción de una planta de cemento, por lo que es un inconveniente para los productores en este momento. Pero si se quieren cumplir el Acuerdo de París y los objetivos de 2050, dijo, «tenemos que adoptar esta tecnología. La captura de carbono será fundamental para las grandes industrias que quieren estar libres de carbono».

Una vez que se ha capturado el CO2, se puede comprimir a estado líquido y luego se puede bombear bajo tierra para reponer, por ejemplo, depósitos de petróleo y gas agotados o lechos de carbón.

Reciclar

El CO2 capturado también podría reciclarse para producir otros productos de valor, que era el objetivo del reciente proyecto Carbon4PUR. El objetivo, dice la coordinadora del proyecto, la Dra. Liv Adler de la compañía de polímeros Covestro Deutschland, era demostrar y evaluar si es técnicamente posible, económicamente factible y sostenible reciclar los gases de las acerías que contienen CO2 y monóxido de carbono en compuestos intermedios que se pueden utilizar para producir tableros aislantes o revestimientos de madera.

El proyecto ha arrojado resultados prometedores, demostrando la capacidad de convertir mezclas de gas de acería en compuestos intermedios para polímeros plásticos llamados poliuretanos, pero el Dr. Adler dice que este tipo de tecnología es solo una parte de la solución: hay otros componentes que componen los poliuretanos que podrían también se cambiará.

Otra iniciativa diseñada para mejorar la sostenibilidad, esta vez en la industria química, es el proyecto CatASus, que está coordinado por Katalin Barta Weissert, profesora del Instituto de Química de la Universidad de Graz, Austria.

El proyecto está trabajando en el desarrollo de métodos más sostenibles para producir aminas a partir de residuos agrícolas y forestales, una familia de productos químicos ampliamente presente en productos farmacéuticos, agroquímicos y tensioactivos, a partir de la descomposición de la lignocelulosa (materia seca residual de plantas que se produce abundantemente en la agricultura y la silvicultura). Esencialmente, al utilizar biomasa residual para producir aminas, no debería haber emisiones adicionales de CO2 que de otro modo se producirían para producir estos productos químicos.

Lo que es crucial es que la investigación básica como esta siga siendo financiada; solo entonces los científicos podrán desarrollar métodos que eventualmente eclipsarán el status quo tanto que la industria se verá obligada a adoptar tales tecnologías, dice.

Fuente: Este artículo fue originalmente publicado en Horizon, the EU Research and Innovation magazine