Una mirada más de cerca a las tecnologías limpias del carbón

Con el uso de carbón creciendo en tantas economías particularmente en mercados emergentes, es esencial que las tecnologías limpias del carbón se desplieguen más ampliamente e incluyan como parte clave de nuestra transición a energías limpias.

Se necesitarán todos los combustibles y todas las tecnologías.

Alta eficiencia bajas emisiones

Un primer paso importante en la reducción de las emisiones de CO2 del carbón es mejorar la eficiencia térmica de las centrales eléctricas de carbón. Cuanto mayor sea la presión y la temperatura del vapor utilizado, mayor será la eficiencia y menor serán las emisiones de CO2. Una mayor eficiencia permite producir una mayor cantidad de energía a partir de una sola unidad de carbón limpio.

Una mejora de un punto porcentual en la eficiencia de una instalación de combustión de carbón pulverizada convencional se traduce en una reducción del 23% de las emisiones de CO2. Estas tecnologías existen, ampliamente disponibles y financieramente viables.

Se han desarrollado tecnologías HELE para aumentar la eficiencia de las centrales de carbón, reduciendo así el CO2 y otras emisiones de gases de efecto invernadero y contaminantes. La eficiencia en la generación de electricidad significa que se utiliza menos combustible para producir la misma cantidad de electricidad.

Carbón Limpio: Se pueden realizar mejoras de eficiencia utilizando:

• Tecnologías ultra supercríticas , ultra-supercríticas y avanzadas
• Ciclo combinado de gasificación integrada
• Combustión de lecho fluidizado

Los sistemas de combustión de carbón pulverizado que utilizan tecnología supercrítica, ultra-supercrítica y avanzada opera a temperaturas y presiones de vapor más altas que las plantas convencionales, lo que significa que tienen niveles de eficiencia más altos y menores emisiones de CO2.

Ciclo combinado de gasificación integrada

Los sistemas integrados de ciclo combinado de gasificación (IGCC) producen un gas a partir de carbón, reaccionando carbón con oxígeno y vapor para formar una fuente de energía. Este gas compuesto principalmente de hidrógeno y monóxido de carbono se limpia de impurezas y luego se quema en una turbina para generar electricidad y para producir vapor para un ciclo de energía de vapor. La CIG puede lograr una alta eficiencia térmica de hasta un 48%.Las centrales eléctricas de CIG utilizan menos carbón y producen menos emisiones, ya que las mejoras en la eficiencia reducen las emisiones de dióxido de carbono.

En combustión de lecho fluidizado

La combustión de lecho fluidizado (FBC) es un método flexible de producción de electricidad que la mayoría de los materiales combustibles pueden quemarse, incluyendo carbón, biomasa y residuos generales. Los sistemas FBC mejoran considerablemente el impacto medioambiental de la electricidad a base de carbón, reduciendo considerablemente las emisiones de SOx y NOx.

Uso y almacenamiento de la captura de carbono

Las tecnologías de uso y almacenamiento de captura de carbono (CCUS) impiden que grandes cantidades de CO2 sean liberadas a la atmósfera. CCUS es la única tecnología capaz de reducir significativamente las emisiones de la generación de energía y los procesos industriales clave, incluyendo la fabricación de acero, cemento y productos químicos.

Las emisiones de dióxido de carbono se eliminan de la corriente de escape de la combustión de carbón o de la gasificación y se eliminan sin entrar en la atmósfera.

CCUS está probado y operando hoy en día. Boundary Damen Canadá opera con más del 90% de eficiencia de captura.

No es posible cumplir nuestros objetivos climáticos sin el CCUS.El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático ha demostrado que sería 138% más caro sin CCUS. La generación de energía de combustible fósil equipada con CCUS es una parte clave de la transición a un futuro neto cero de emisiones de CO2.

Cómo funciona CCUS:

Captura

Las tecnologías de captura permiten la separación de CO2 de los gases producidos en la generación de electricidad y los procesos industriales por uno de los tres métodos:

Captura post-combustión

Combustión de oxicombustible

Transporte

CO2 se transporta para su uso o almacenamiento seguro. Millones de toneladas de CO2 se transportan anualmente con fines comerciales por oleoductos, barcos y camiones cisterna.

Uso

El CO2 se puede utilizar como mercancía de valor añadido. Esto puede resultar en que una parte del CO2 se almacene permanentemente, por ejemplo, en hormigón que se ha curado utilizando CO2 o en materiales plásticos que utilizan CO2 como uno de los ingredientes. El CO2 también se puede convertir en biomasa a través de la agricultura de algas utilizando CO2 como materia prima. Las algas cosechadas pueden entonces transformarse en biocombustibles que toman el lugar de fuentes de carbono no biológicas.

El CO2 ya se utiliza ampliamente en la industria petrolera para mejorar la recuperación del petróleo (EOR) de campos petrolíferos maduros. Por lo tanto, el CO2 puede tener un valor comercial positivo y puede ayudar a apoyar el despliegue de CCUS y crear una corriente de ingresos para los proyectos CCUS, ya que el CO2 capturado se convierte en un recurso económico.

Almacenamiento

El CO2 se almacena en formaciones rocosas geológicas cuidadosamente seleccionadas que se encuentran típicamente varios kilómetros por debajo de la superficie de la tierra en una técnica conocida como almacenamiento geológico.

Como el CO2 se bombea bajo tierra, se comprime por las presiones más altas y se convierte esencialmente en un líquido. Hay varios tipos diferentes de mecanismos de captura geológica (dependiendo de las características físicas y químicas de las rocas y fluidos) que se pueden utilizar para el almacenamiento de CO2.

Se pueden almacenar grandes cantidades de CO2 en rocas reservorio saturadas de agua salina profunda, lo que permite a los países almacenar sus emisiones de CO2 durante muchos cientos de años.

CCUS hoy

Actualmente hay 23 instalaciones de carbono, captura, uso y almacenamiento en construcción o operación. Actualmente funcionan los siguientes proyectos CCUS en el sector del carbón:

La central Boundary Damen en Canadá es la primera central de carbón del mundo en aplicar el CCUS a escala en el sector eléctrico y ha estado operando desde octubre de 2014 (captura de 1 Mt de CO2 por año).

El Proyecto CCS de Abu Dhabi (captura de 800.000 toneladas de CO2 por año) entró en línea en 2016 y es la primera instalación comercial de CCUS para la industria siderúrgica.

Existe un alcance para que los futuros proyectos del CCUS tengan tasas de captura mucho mejor, incluidas las emisiones cero del carbón. Pero se necesita más para acelerar el despliegue de CCUS y no sólo para el carbón CCUS es necesario para el gas también y otras industrias emisoras, incluyendo acero, cemento y productos químicos.

La Agencia Internacional de la Energía (AIE) estima que el 13% de las reducciones de emisiones para 2060 deben provenir de carbono, captura, uso y almacenamiento . Esto significa que necesitamos un salto significativo en el número de proyectos en todo el mundo.



Fuente: miningreview