Los científicos están intensificando sus esfuerzos para convertir el CO2 residual de la industria en productos químicos como el metanol en un intento por reducir las emisiones y proporcionar una nueva fuente de materias primas para su uso en combustible. producción de cemento y alimentos.

Es parte de una estrategia para detener el calentamiento global reduciendo la cantidad de CO2 que liberamos al aire y luego reutilizándolo, una técnica conocida como captura y utilización de carbono (CCU).

En una instalación dirigida por Carbon Recycling International (CRI) junto a la pintoresca Laguna Azul en el suroeste de Islandia, agua, La energía y el dióxido de carbono residual de una central geotérmica cercana se utilizan para producir metanol. que puede mezclarse con gasolina para impulsar automóviles o convertirse en una variedad de productos químicos.

"Tomamos CO2 disuelto originalmente en el vapor que proviene del subsuelo y reutilizamos parte de él como materia prima en nuestro proceso, "dijo Ómar Freyr Sigurbjörnsson, ex director de investigación y ahora jefe de ventas y marketing de CRI.

CRI construyó su planta de demostración en 2012 y se convirtió en la primera empresa del mundo en producir y vender metanol a partir de residuos de CO2. Desde 2014, la planta puede fabricar alrededor de 4, 000 toneladas de metanol al año, que se vende en otros países europeos.

Esta cantidad es una gota en el océano por ahora, ya que anualmente se fabrican alrededor de 80 millones de toneladas de metanol. A través de un proyecto llamado Circle Energy, CRI está realizando un estudio de viabilidad sobre la ampliación de sus operaciones. CRI tiene como objetivo construir decenas de instalaciones en Europa que combinen energía renovable con gas CO2 residual para producir metanol, comenzando con una instalación mucho más grande en Noruega, donde utilizará energía hidroeléctrica para hacer 100, 000 toneladas de metanol cada año. El plan es comenzar a construir pronto y completar la instalación para 2021.

Sostenible

El proceso de CRI es mucho más sostenible que la producción regular de metanol. En Europa y EE. UU., la mayor parte del metanol se elabora con gas natural, mientras que en China se utiliza carbón.

El proceso de CRI comienza utilizando la energía renovable para electrolizar el agua, que es una forma de romper las moléculas de H2O en oxígeno e hidrógeno utilizando electricidad. El hidrógeno reacciona con el CO2 residual con la ayuda de productos químicos especiales llamados catalizadores. Esto produce metanol, que se compone de cuatro átomos de hidrógeno, uno de carbono y uno de oxígeno. El único gas residual es el oxígeno, que se emite al aire o se utiliza de otras formas.

En Noruega, CRI utilizará energía renovable y gas de CO2 residual de la industria cercana para fabricar metanol más ecológico, que luego se convertirá en pinturas, plástica, solventes, pegamento, componentes de combustible, y más. Esta forma de fabricar metanol reduce las emisiones de carbono en un 90% en comparación con el uso de combustibles fósiles.

"Podemos vender en los mismos mercados de combustibles en Europa que el metanol de otros combustibles fósiles, pero obtenemos un precio superior, "dijo Sigurbjörnsson.

El metanol también se puede almacenar y transportar desde los sitios de producción de energía renovable hasta donde se encuentran los consumidores. "Podemos convertir la energía renovable en energía química que se puede almacenar durante mucho tiempo, y se puede mover largas distancias sin perder energía. Tiene estas ventajas sobre la tecnología de batería, "dijo Sigurbjörnsson.

CRI, que ha descubierto cómo utilizar los gases residuales de industrias como la siderurgia y la siderurgia, también planea hacer un buen uso del CO2 residual de las plantas de energía y las fábricas de cemento.

"Planeamos tener más socios que inviertan conjuntamente con nosotros, como las empresas de energía, empresas químicas y diferentes industrias, Sigurbjörnsson dijo:"Nuestro objetivo es desarrollar la tecnología y otorgar licencias y vender el equipo que la acompaña".

Esto puede reducir las emisiones, pero no absorberá todo el CO2 de la industria.

Reporte

El reciente informe histórico del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático advirtió que el mundo necesita limitar el aumento de temperatura a 1,5 ° C. Esto requiere muchas soluciones y múltiples tecnologías.

"Dado que el sector industrial emite el 40% de todo el dióxido de carbono, estamos tratando de capturarlo de la chimenea y hacer algo útil con él, "dijo la profesora Patricia Luis Alconero en UC Louvain en Bélgica, que acaba de comenzar un ambicioso proyecto para convertir el CO2 residual en productos químicos útiles.

Su proyecto, CO ₂ Vida, está inspirado en la naturaleza. "Nuestro proceso analiza la forma en que la naturaleza absorbe el CO2 para sus propios fines. Intentamos copiar el uso que hace la naturaleza de las enzimas, pero de una manera más eficiente y que utiliza tecnología de membranas, " ella dijo.

La tecnología actual para capturar carbono utiliza aminas líquidas, productos químicos costosos y tóxicos con gran afinidad por las moléculas de CO2, pero el costo y la sostenibilidad del proceso son motivo de preocupación. Para generar energía y capturar CO2 en una central eléctrica de combustibles fósiles, por ejemplo, se necesita generar un 30% más de energía.

Membranas

Para desarrollar este proceso basado en membranas, El profesor Luis Alconero está utilizando sales de aminoácidos y enzimas que capturarán y convertirán moléculas de CO2 en sustancias químicas útiles. En un segundo paso, también usando membranas, los productos químicos se cristalizarán y recuperarán como materiales puros para su uso en la industria.

"Este proceso es flexible ya que, dependiendo de las enzimas que usemos, podemos obtener diferentes productos químicos, ", dijo. Los ejemplos incluyen sales de carbonato, como carbonato de sodio o calcio, una materia prima para la industria del cemento, o glucosa.

Otras posibilidades de alto valor son los compuestos puros que podrían ser valiosos para la industria alimentaria. Es el costo de convertir el CO2 en algo útil y el valor de ese material lo que determina si el proceso se hunde o nada.

"El CO2 es un desperdicio, por lo que realmente tiene que ser un proceso económico que conduzca a un componente interesante, "dijo el Prof. Luis Alconero, que tiene como objetivo construir un sistema prototipo.

"Nuestro objetivo es llegar a una solución que sea más respetuosa con el medio ambiente que las aminas y también resolver los problemas económicos, " ella dijo.