La forma en que nos desplazamos al trabajo, utilizamos los medios de transporte, nos vamos de vacaciones e incluso compramos en el supermercado, influye en el tamaño de nuestra huella de carbono, la cantidad total de gases de efecto invernadero producidos por nuestras acciones.
Y, quizá más que nunca, es urgente reducir esas huellas, tanto por parte de los individuos como de las empresas y los gobiernos. Hoy en día, las empresas líderes del mercado en todos los sectores se están comprometiendo públicamente a reducir sus emisiones de carbono, y algunas de las principales empresas, como CEMEX, Siemens AG, American Airlines o Ford, están dando un paso adelante con futuros objetivos de CO2 cero neto.
Tratados internacionales como el Acuerdo de París impulsan objetivos específicos para limitar el aumento del calentamiento global en al menos 1,5ºC. Y dado que la producción de CO2 procedente de las actividades humanas es el mayor impulsor del calentamiento global, la única manera de frenar o mitigar este fenómeno es reducir las emisiones de CO2 y aspirar a objetivos netos cero a escala mundial. Sin embargo, para llevar a cabo esta titánica tarea se requiere la cooperación global de individuos, empresarios, compañías multinacionales y gobiernos.
Recientemente se han desarrollado tecnologías relacionadas con la reducción, la reutilización y el almacenamiento de las emisiones de carbono, que se aplican en los procesos industriales para impulsar estos objetivos mencionados. La Captura, Utilización y Almacenamiento de Carbono (CCUS) es uno de esos procesos que buscan separar y atrapar el CO2 antes de que sea liberado a la atmósfera. Y no piense que la Captura de Carbono es el último grito de la industria, ya que sin duda es más que una tendencia que ha llegado para quedarse. Adelántese a la curva, siga leyendo y aprenda (más) sobre la CCUS.
Captura, utilización y almacenamiento de carbono, la solución a la crisis climática
¿Qué es la captura, utilización y almacenamiento de carbono?
La captura, utilización y almacenamiento de carbono es un conjunto de procesos que reducen las emisiones de carbono en las operaciones industriales antes de que se emitan a la atmósfera. La captura y almacenamiento de carbono (CCS) consta principalmente de tres etapas clave, mientras que la captura y utilización de carbono (CCU) puede comprimirse en sólo dos.
La primera etapa es común a ambos enfoques y consiste en capturar el dióxido de carbono de los gases producidos en los procesos industriales. Esto puede incluir las emisiones de la combustión de combustibles fósiles o la producción de materiales industriales, como el acero, el petróleo y el gas o el cemento.
En segundo lugar, una vez que se ha conseguido separar y aislar el CO2 de las emisiones industriales, las soluciones de CCS deben transportarlo de forma segura a un lugar de almacenamiento preestablecido. Esto suele hacerse a través de oleoductos, pero también pueden utilizarse barcos, trenes y otros vehículos industriales para el transporte. Por último, una vez que el CO2 extraído llega a su destino final, se inyecta en un lugar de almacenamiento adecuado. Estos lugares suelen ser formaciones rocosas en las profundidades de la tierra, o antiguos depósitos de petróleo y gas.
Otra posibilidad es que el carbono se convierta en nuevos productos o servicios. La utilización del carbono se refiere a las diferentes tecnologías que utilizan el CO2 reciclado como materia prima en la síntesis de soluciones verdes que pueden sustituir a las alternativas basadas en los fósiles. En este sentido, el CCU ayuda a las empresas y a los gobiernos a cumplir con los objetivos relacionados con la economía circular y la reducción de las emisiones de CO2.
Según el Global CCS Institute, las plantas actualmente en funcionamiento o en construcción tienen el potencial de capturar alrededor de 40 millones de toneladas métricas de CO2 al año. Aunque esto representa una cantidad sustancial de carbono capturado, en 2019 se liberaron a la atmósfera casi 43.100 millones de toneladas de CO2 procedentes de actividades relacionadas con el ser humano. Por lo tanto, para hacer realidad los objetivos de neutralidad de carbono, la aplicación de las iniciativas de CCUS y otras alternativas debe aumentar de forma generalizada. Pero primero, veamos con más detalle cómo se captura el carbono.
¿Cómo podemos capturar el carbono?
Existen varias formas de capturar el carbono. Los principales métodos son:
- La postcombustión.
- La precombustión.
- La captura de carbono por oxicombustión.
Por lo general, la postcombustión se utiliza en las instalaciones industriales existentes, mientras que la captura de carbono por oxicombustión se emplea más a menudo en proyectos de nueva planta.
En el método de postcombustión, el dióxido de carbono se separa de los gases de combustión emitidos, que se producen a partir de la combustión de combustibles u otros materiales. Por otra parte, la captura precombustión consiste en transformar el combustible en un gas antes de la combustión y separar el CO2 de ese gas transformado. Con la oxicombustión, el carbono se recoge en un entorno de oxígeno casi puro. Como el combustible no se quema en el aire normal, el resultado es una captura más concentrada y fácil del dióxido de carbono.
Teniendo en cuenta lo anterior, el método más utilizado hoy en día para capturar el carbono es la postcombustión. Esto se debe a que es extremadamente costoso reequipar una fábrica existente con tecnología de precombustión, y a que el proceso de oxicombustión requiere más energía y tiene costes más elevados que una planta de aire tradicional. Sin embargo, con el futuro desarrollo de la infraestructura eléctrica e industrial, esperamos ver un mayor uso de los nuevos métodos de captura de carbono.
¿Y cómo lo almacenamos?
Aunque la reducción de los costes asociados es un objetivo permanente de la CCS, el mayor reto reside en el almacenamiento del CO2 una vez que se ha capturado con éxito. El CO2 capturado debe almacenarse en un lugar seguro donde permanecerá durante muchos años. Normalmente, hay dos lugares donde se puede almacenar el dióxido de carbono:
- Formaciones geológicas profundas
- Lugares de almacenamiento mineral
Cuando el dióxido de carbono se almacena en formaciones profundas de la tierra, primero hay que comprimirlo y enfriarlo hasta convertirlo en un líquido. A continuación, este líquido puede inyectarse en diferentes tipos de formaciones geológicas rocosas. Se cree que las regiones del Mar del Norte y de la Costa del Golfo son las que tienen más espacio disponible para el almacenamiento de carbono. Según el IPCC, si los lugares de almacenamiento se eligen, mantienen y diseñan adecuadamente, el dióxido de carbono capturado puede quedar atrapado durante millones de años, lo que lo convierte en una solución casi permanente.
¿Y cómo lo utilizamos?
El dióxido de carbono es un compuesto esencial en muchos procesos industriales y, por lo tanto, se puede utilizar mediante su uso directo o transformándolo primero. Este CO2 puede utilizarse directamente en la producción de consumibles carbonatados o soluciones mineralizadas. También se puede transformar para utilizarlo posteriormente en la fabricación de productos químicos, materiales y combustibles sintéticos.
Las empresas de todo el mundo han adoptado muchas rutas diferentes de utilización del carbono previamente capturado. Por nombrar algunos ejemplos, el CCU tiene aplicaciones en una gran variedad de aplicaciones en las industrias de bienes de consumo de rápido movimiento (FMCG), plásticos, revestimientos, adhesivos, baterías y farmacéutica.
Es cierto que muchas de las aplicaciones mencionadas aún no se han comercializado a gran escala, pero muchos gobiernos y partes interesadas del sector privado ya están empezando a invertir fuertemente y a expandir estas prácticas. Alfredo Carrato, asesor de capital riesgo de CEMEX Ventures, añade: “Es innegable que nos enfrentamos al reto de nuestro tiempo, por lo que la innovación, combinada con la colaboración de los actores públicos y privados, es fundamental para garantizar que todavía sea factible cerrar el círculo del carbono y cumplir los objetivos de cero neto.”
Ventajas e inconvenientes de esta tecnología
Como ocurre con toda nueva tecnología, el CCUS presenta ventajas e inconvenientes. Sin embargo, con una mayor inversión en la tecnología y una aplicación más amplia, se cree que los pros superan significativamente a los contras.
Ventajas
Las ventajas del CCUS son tanto económicas como medioambientales. En primer lugar, la Captura y Almacenamiento de Carbono es el método más eficaz hasta la fecha para eliminar las emisiones de carbono del medio ambiente. La tecnología de Captura de Carbono contribuye, sin duda, a mitigar el efecto del CO2 en el cambio climático, ya que supone una reducción de la cantidad de dióxido de carbono liberado a la atmósfera, que es una de las principales causas de la destrucción de la capa de ozono. Por lo tanto, la CCS es una herramienta muy valiosa en la lucha contra el cambio climático.
Además, la disponibilidad de formaciones geológicas en todo el mundo desempeña un papel importante en el éxito y la mayor adopción de la CCS. A corto y medio plazo, no hay escasez de espacio para ser utilizado en el almacenamiento seguro de CO2.
Las industrias que adopten las tecnologías de Captura y Almacenamiento de Carbono también pueden obtener beneficios económicos. Como ocurre con las nuevas tecnologías, las economías locales pueden beneficiarse de la CCS debido a los trabajadores cualificados que se requieren para operar y gestionar el CO2 y las tecnologías relacionadas.
La utilización del carbono también abre un mundo de posibilidades en las fases posteriores a la captura de carbono. El dióxido de carbono capturado en estos procesos puede utilizarse en la fabricación de otros productos y servicios en una serie de sectores diferentes, como las industrias de baterías, productos farmacéuticos y plásticos.
Desventajas
Capturar al mayor contribuyente del calentamiento global y el cambio climático suena ideal, pero quizá se pregunte cuál es el truco.
A pesar de sus muchas ventajas, la CCS tiene algunas desventajas. En primer lugar, la CCS es cara. Los costes asociados a la compra de equipos y a la generación de energía para llevar a cabo la captura de carbono a escala industrial son enormes. También el transporte del carbono secuestrado tiene un coste elevado, y dado que actualmente no existen suficientes incentivos normativos para subvencionar a escala el coste global de la captura, el transporte y el almacenamiento permanente del CO2, el elevado coste de esta tecnología desempeña un papel importante.
Además, cuando el CO2 se traslada a su lugar de almacenamiento predeterminado, se requiere una cantidad importante de energía para garantizar que se mantenga refrigerado y licuado. La preocupación de la opinión pública por el hecho de que los oleoductos necesarios para transportar el CO2 afecten a las comunidades locales y a los paisajes es también un obstáculo importante para la adopción generalizada de la CCS. Además, algunos han argumentado que la CCS no es una solución al problema, ya que no hace nada para detener la quema de combustibles fósiles. Algunos críticos han afirmado que la CCS retrasa el necesario cambio a las fuentes de energía renovables.
Por último, aunque los estudios indican que hay espacio suficiente para el almacenamiento de CO2, concretamente en Estados Unidos, existen dudas sobre el almacenamiento a largo plazo del carbono capturado. Además, el riesgo de fugas preocupa a muchos, ya sea durante el transporte o el almacenamiento de CO2.
El enorme impacto de la captura de carbono para el mundo
Ahora que se entiende en detalle cómo se captura y almacena el carbono, es fácil ver el impacto positivo que estos procesos pueden tener en el medio ambiente en general. Uno de los efectos más importantes de la Captura, Utilización y Almacenamiento de Carbono es la capacidad de ralentizar o evitar que siga empeorando el calentamiento global.
El CCUS se considera una “forma más ecológica” de operar las centrales eléctricas y las industrias pesadas que desempeñan un papel integral en nuestra vida cotidiana, a medida que la sociedad avanza hacia actividades con menos emisiones de carbono.
Algunos ejemplos de CCUS en el mundo
Carbon Clean
Carbon Clean es líder mundial en tecnología de captura de CO2 de bajo coste. La tecnología patentada de la empresa reduce significativamente los costes y el impacto medioambiental de la separación de CO2 en comparación con las técnicas existentes.
La tecnología de Carbon Clean ha sido probada a escala en más de 10 lugares independientes, entre ellos el Reino Unido, Estados Unidos, Alemania, India, Noruega y los Países Bajos, y actualmente se utiliza en la mayor planta de captura y utilización de carbono a escala industrial del mundo en Tuticorin, India.
Como prueba de su éxito, el Gobierno del Reino Unido ha apoyado el desarrollo de la tecnología de Carbon Clean mediante subvenciones competitivas. Carbon Clean también ha recibido un gran reconocimiento mundial. El Foro Económico Mundial les concedió el premio “Technology Pioneer” en 2015 y aparecieron en la lista “BGF 10 Green Tech to Watch” de The Sunday Times en 2020. Carbon Clean tiene su sede en Londres (Reino Unido) y cuenta con oficinas en India, España, Alemania y Estados Unidos (y pronto también en los Países Bajos).
Carbon Upcycling Technologies
Un ejemplo de tecnología de utilización del carbono, Carbon Upcycling Technologies se formó para utilizar la contaminación de hoy para construir los materiales de mañana convirtiendo el gas CO2 en productos sólidos. La startup fabrica productos sólidos avanzados derivados de las emisiones de gases de efecto invernadero y de sólidos baratos.
Desde 2014, ha multiplicado por más de un millón su capacidad para capturar las emisiones de CO2 de fuentes puntuales, como las centrales eléctricas. A través de su cartera de nanopartículas sólidas derivadas del CO2, CUT ha validado técnicamente sus soluciones para su uso en plásticos, revestimientos, epoxi, adhesivos, hormigón, baterías de iones de litio, industrias farmacéuticas y productos de consumo. En 2017, CUT se convirtió en la empresa de utilización de CO2 más joven en generar ingresos comerciales (<2,5 años desde su creación) y, desde entonces, se ha confirmado como una de las principales empresas de utilización de CO2 del mundo como ganadora del Carbon XPRIZE X-Factor.
En resumen, los materiales cementantes suplementarios mejorados de CUT pueden mejorar la resistencia a la compresión del hormigón hasta en un 40%, lo que permite una mayor sustitución de los materiales intensivos en emisiones por alternativas con CO2.
El compromiso de CEMEX Ventures para limpiar el aire que respiramos
Entendemos que reducir las emisiones no es suficiente. Eliminar el carbono de las actividades industriales y encontrar usos alternativos para él es fundamental si queremos transformar la industria de la construcción, hacer frente al cambio climático y detener el calentamiento global en su camino.
En CEMEX Ventures, buscamos alianzas y oportunidades para apoyar a las startups que se centran en la Construcción Verde para acercar al sector a la economía baja en carbono. Nuestra inversión en startups que buscan descarbonizar el entorno construido, promover una economía circular y adoptar energías renovables nos ayuda a lograr este objetivo.
¿Eres un emprendedor y tienes una solución relacionada con la Construcción Verde? Hablemos. ¡Ponte en contacto con nosotros hoy mismo!
