El acero, Las industrias del cemento y los productos químicos representan más de dos tercios de todas las emisiones industriales de dióxido de carbono en la UE. Crédito:Daniel Moqvist / Unsplash
Las nuevas tecnologías que capturan y reciclan el 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, mientras surgen soluciones, se necesita más trabajo para implementarlos a escala, los expertos dicen.
Algunos de los mayores contaminadores:el acero, industrias de cemento y 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, reducir 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 por una asignación de emisiones (tope) por cada tonelada de CO 2 -equivalentes que se inyectan en la atmósfera.
Este enfoque ha tratado de desincentivar el uso de combustibles fósiles cobrando un poco por las emisiones, pero no es suficiente y no es 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 el viaje, pero ellos ... definitivamente no llegan al punto final del viaje. Hay formas de lograr estos objetivos, pero no hemos sido lo suficientemente valientes para hacerlos ".
En lugar de lidiar con la salida desordenada, La forma más limpia de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero es utilizar electricidad renovable como principal fuente de energía, pero esto no siempre es factible. Plantar árboles para absorber el carbono de la atmósfera podría ser otra pieza crucial del rompecabezas, pero es una solución lenta y constante, uno que llevará años y escalará, para traer 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 grados Celsius en comparación con los niveles preindustriales es la tecnología industrial probada diseñada para capturar y almacenar CO 2 antes de que se emita a la atmósfera, dice el profesor Haszeldine.
Esto podría hacerse exigiendo a las industrias intensivas en carbono que inviertan progresivamente en almacenar y / o reciclar un porcentaje del CO 2 ellos producen, el sugirió.
La industria del cemento, por ejemplo, produce más de 4 mil millones de toneladas de producto cada año, representa alrededor del 8% del CO global 2 emisiones, pero solo un tercio de sus emisiones emanan del uso de combustible para generar energía, lo que significa que cambiar a energías renovables no es suficiente.
La mayor parte de sus emisiones están intrínsecamente vinculadas al proceso de producción de clínker, uno de los principales ingredientes del cemento.
Para 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 CO 2 liberado durante el proceso de producción de cemento. CLEANKER utiliza la llamada tecnología de bucle de calcio, que utiliza sorbentes a base de óxido de calcio para capturar CO 2 a altas temperaturas.
La tecnología tiene el potencial de aprovechar más del 90% del CO 2 producido en una planta de cemento, dice Riccardo Cremona, que trabaja con investigadores del Politecnico di Milano, una universidad en italia, en el proyecto CLEANKER.
Un obstáculo clave para la adopción es el costo:el costo de implementar dicha tecnología es el mismo orden de magnitud que la construcción de una planta de cemento en sí, 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, él dijo, "Tenemos que adoptar esta tecnología ... la captura de carbono será fundamental para las grandes industrias que quieren estar libres de carbono".
Una vez CO 2 ha sido capturado, se puede comprimir en estado líquido y luego se puede bombear bajo tierra para reponer, por ejemplo, depósitos de petróleo y gas agotados o lechos de carbón.
Reciclado
El CO capturado 2 también podría reciclarse para producir otros productos de valor, que fue 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 viable y sostenible para reciclar los gases de las acerías que contienen CO 2 y monóxido de carbono en compuestos intermedios que pueden usarse para producir tableros aislantes o revestimientos de madera.
El proyecto ha arrojado resultados prometedores, demostrar la capacidad de convertir mezclas de gases 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 forman los poliuretanos que también podrían cambiarse.
"Imagina hornear un pastel. Trabajamos en por ejemplo, la leche que necesitas para elaborar el bizcocho, pero todos los demás ingredientes siguen siendo los mismos, " ella dijo.
"Para reducir realmente las emisiones ... necesitamos no solo intercambiar la leche, pero también intercambiar los huevos, la harina y el azúcar y sólo así podremos llegar a un producto realmente sostenible ".
Otra iniciativa diseñada para mejorar la sostenibilidad, esta vez en la industria química, es el proyecto CatASus, que es coordinado por Katalin Barta Weissert, profesor en el Instituto de Química de la Universidad de Graz, Austria.
El proyecto está trabajando en el desarrollo de métodos más sostenibles para obtener fuentes renovables de aminas, una familia de productos químicos ampliamente presente en los productos farmacéuticos. agroquímicos y tensioactivos:de la lignocelulosa en descomposición (materia seca residual de plantas producida abundantemente en la agricultura y la silvicultura). Esencialmente, utilizando biomasa residual para fabricar aminas, no debería haber CO extra 2 emisiones que de otro modo se producirían para producir estos productos químicos.
Lo que es crucial es que la investigación básica como esta siga recibiendo financiación; solo entonces los científicos podrán desarrollar métodos que eventualmente eclipsarán tanto el status quo que la industria se verá obligada a adoptar tales tecnologías. ella dice.
"Eventualmente deberíamos llegar a la etapa en la que diseñamos algo inteligente que en realidad costará menos ... donde la industria dirá" esto es asombroso; es menos contaminante, menos peligroso pero también más barato para nosotros ".
Joven
Tal y como está, muchos de los proyectos que están desarrollando nuevas tecnologías de reducción de carbono para productos químicos renovables son jóvenes:tienen un largo camino por recorrer, dice el Dr. Adler.
Por ejemplo, aunque su proyecto Carbon4PUR ha demostrado con éxito una prueba de concepto a escala semiindustrial, debe probarse a mayor escala y tomará al menos de cinco a 10 años (suponiendo que todo vaya bien) antes de que esté listo para el mercado, ella dice.
Mientras tanto, Ya se están llevando a cabo proyectos de almacenamiento de carbono a gran escala. Noruega, por ejemplo, ha estado almacenando CO 2 bajo el Mar del Norte durante décadas, impulsado por una política de impuestos al carbono en los campos de petróleo y gas en alta mar. Y el Reino Unido está a punto de financiar dos grandes proyectos que comenzarán en 2025, con dos más para 2030.
Entonces, ciertas tecnologías que pueden marcar una gran diferencia ya existen, pero el problema es cómo implementarlos con la suficiente rapidez y en todo el continente. Los gobiernos no están avanzando lo suficiente en este sentido porque significa que tienen que cambiar por completo la forma en que funciona su sistema energético, dice el profesor Haszeldine. Utilizando el Fondo de Innovación EU-ETS, la UE puede ayudar a financiar el primer proyecto piloto para mostrar trabajos de captura y almacenamiento de carbono dentro de un país, pero no puede financiar todo, porque hay demasiado para financiar, él dice.
"Un gobierno tiene que ser creativo, para inventar una forma de hacer que esto sea inevitable, hacer que las empresas y los negocios limpien sus emisiones de carbono en lugar de ponerlas en la atmósfera. La limpieza tiene que volverse normal ".
Si Europa quiere alcanzar esa posición neta cero, él dice, "Realmente tiene que aumentar su ambición por la captura y almacenamiento de carbono mediante ingeniería en una cantidad muy grande".
La cuestión
Para acelerar el despliegue de tecnologías innovadoras y reducir la huella de carbono del sector industrial, la UE está desarrollando un plan para crear mejores vínculos entre las comunidades de investigación e innovación y la industria de Europa.
Esta hoja de ruta de bajas emisiones de carbono será la primera de una serie de hojas de ruta de tecnología industrial que detallan cómo la investigación y la industria pueden trabajar mejor juntas. con temas futuros que incluyen industrias circulares.
Esta historia es parte de una serie en la que escuchamos a la próxima generación de científicos e investigadores que están trabajando para abordar los desafíos globales.
Una discusión sobre resiliente, Industrias europeas bajas en carbono se llevará a cabo el 24 de junio como parte de la conferencia Días de Investigación e Innovación de la Comisión Europea.
