La conservación de la energía y la reducción de emisiones, y tomar el camino del desarrollo bajo en carbono son las mejores soluciones para el cambio climático global. A medida que el consumo mundial de carbón continúa creciendo, algunos científicos creen que la adopción generalizada de la tecnología de captura y almacenamiento de carbono es muy importante para el objetivo de limitar el calentamiento global a 2 grados. Por lo tanto, a los ojos de los científicos de todo el mundo, las nuevas tecnologías para reducir las emisiones de dióxido de carbono son cada vez más valoradas, entre las cuales la tecnología de captura y almacenamiento de carbono ha comenzado a convertirse en un tema candente. Entre varias medidas de reducción de emisiones, la tecnología de captura y almacenamiento de carbono se considera la "tecnología única con la mayor contribución". Se predice que su contribución a la reducción de emisiones globales alcanzará el 20%, por lo que ha atraído mucha atención de todos los países. En la actualidad, hay más de 100 proyectos de tecnología de captura y almacenamiento de carbono en funcionamiento o a punto de ser operados en todo el mundo.
Tecnologías de captura y almacenamiento de carbono
El profesor Pan Weiping, director del Instituto de Ciencia de Combustión y Tecnología Ambiental de la Western Kentucky University, dijo en una entrevista reciente que la captura y el almacenamiento de carbono se refieren a una tecnología que recolecta dióxido de carbono producido por fuentes de emisiones como grandes centrales eléctricas, molinos de acero y plantas químicas, y lo almacena de varias maneras para evitar que se libere en la atmósfera. La tecnología incluye tres enlaces: captura de dióxido de carbono, transporte y almacenamiento.
La captura de carbono es el proceso de captura de dióxido de carbono liberado en la atmósfera. Hay tres formas principales de capturar dióxido de carbono: captura previa a la combustión, rica combustión de gas y captura posterior a la combustión. Independientemente del método de captura utilizado, en resumen, el gas generado por las centrales eléctricas de carbón se recoge, y después de la desulfurización, los óxidos de nitrógeno, etc., el dióxido de carbono se separa y recolecta.
El segundo es el secuestro de carbono. Cuando se captura y comprimido el dióxido de carbono, se comprime en campos de aceite agotado u otros lugares subterráneos seguros. "Por ejemplo, en el proceso de extracción de aceite, el dióxido de carbono debe inyectarse antes de que pueda surgir aceite". Pan Weiping dijo. La investigación sobre esta tecnología se remonta a 1975, cuando Estados Unidos inyectó dióxido de carbono en el suelo para aumentar la producción de petróleo, pero no fue hasta 1989 que el Instituto de Tecnología de Massachusetts comenzó a estudiarlo como un proyecto de protección ambiental para almacenar dióxido de carbono para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. No fue hasta los últimos años que esta tecnología recibió más atención e investigación. Se considera una forma efectiva de reducir directamente la concentración de dióxido de carbono en el aire.
Con respecto a los métodos específicos de captura de carbono, ahora hay más de 1.100 centrales térmicas en los Estados Unidos, que generalmente usan tecnología de tratamiento posterior a la combustión. Pan Weiping introdujo que hay dos tipos de tecnologías de tratamiento posterior a la combustión: una es la tecnología de amoníaco orgánico, que actualmente es una tecnología más madura, pero también tiene desventajas: la eficiencia de captura del dióxido de carbono es solo del 90%, y consume mucha energía.
El segundo es la tecnología de absorción de amoníaco. El amoníaco más el dióxido de carbono se convierte en un pequeño fertilizante de nitrógeno, que puede usarse como fertilizante para la producción agrícola. Pero no todas las plantas de energía térmica pueden usar esta tecnología. Está limitado por la cantidad. De lo contrario, ¿dónde se pueden vender tantos fertilizantes de nitrógeno pequeños?
El tercero es la tecnología de tratamiento previo a la combustión. Las nuevas plantas de energía térmica pueden usar esta tecnología. Por ejemplo, una planta de energía térmica en construcción en Dongguan, Guangdong, China, utiliza la tecnología de generación de energía del ciclo de gasificación del carbón en su conjunto. Su ventaja es que el carbón se gasifica primero. Después de la gasificación del carbón, los productos principales son hidrógeno, monóxido de carbono, etc., y la combustión de hidrógeno no producirá dióxido de carbono.
Pan Weiping dijo: "Ahora, muchas plantas de energía térmica recién construida en los Estados Unidos usan combustión mixta. ¿Por qué? Debido a que estas plantas de energía no necesitan estar equipadas con equipos adicionales y usan equipos de generación de energía existentes. La combustión mixta de carbón y biomasa puede reducir las emisiones de dióxido de carbono. Esta es la forma más directa y más rápida a corto plazo.
La recuperación de aceite mejorada puede ayudar a combatir el cambio climático
La tecnología de captura de carbono se ha utilizado en los Estados Unidos desde la década de 1930. Por ejemplo, el dióxido de carbono es capturado por reacciones químicas en las chucherías de las centrales eléctricas y las fábricas, y luego se libera calentando los productos químicos. El dióxido de carbono se presuriza para convertirse en un líquido y se bombea a través de tuberías hasta ubicaciones de almacenamiento. Las ubicaciones de almacenamiento incluyen grava subterránea, acuíferos salinos y campos de petróleo antiguos.
Durante décadas, las compañías petroleras han estado perforando dióxido de carbono bajo tierra en el suroeste de Colorado, y transportarán grandes cantidades de dióxido de carbono a través de tuberías a campos petroleros en el oeste de Tennessee. Al inyectar dióxido de carbono, el aceite envejecido se puede usar para producir más aceite, y la mayor parte del dióxido de carbono se almacenará permanentemente en Tennessee.
En Missouri, una nueva central eléctrica de carbón de gasificación comenzará a recolectar dióxido de carbono en 2015 y transportarlo a campos petroleros en el sur de Missouri a través de una tubería de casi 100 kilómetros. La central eléctrica también será la primera planta en los Estados Unidos en implementar la captura y el almacenamiento de carbono. El proyecto utiliza gases de efecto invernadero producidos por la quema de combustibles fósiles para ayudar a producir más combustibles fósiles. Aunque este movimiento está lejos de ser una solución ideal para el cambio climático, la recuperación mejorada del aceite puede probar que la tecnología de captura y almacenamiento de dióxido de carbono es una herramienta importante para abordar el cambio climático.
"Los combustibles fósiles no desaparecerán pronto", dijo John Thompson, director del proyecto de transición de combustibles fósiles en la Fuerza de Tarea de Aire Limpio sin fines de lucro. "Si queremos detener el calentamiento global, necesitamos encontrar una manera de usar combustibles fósiles sin emitir dióxido de carbono. Actualmente, solo la captura y el almacenamiento de carbono pueden hacerlo". El mayor desafío es la escala, y los pozos de petróleo envejecidos tienen una gran demanda de dióxido de carbono. Thompson predice que la recuperación de petróleo mejorada eventualmente requerirá 33 mil millones de toneladas de dióxido de carbono, que es equivalente a décadas de emisiones de dióxido de carbono de todas las centrales eléctricas en los Estados Unidos.
Chris Jones, un ingeniero químico del Instituto de Tecnología de Georgia, dijo: "A corto plazo, podemos usar más combustibles fósiles para desarrollar tecnología de captura y almacenamiento de carbono. Pero este proceso es necesario, y debemos continuar desarrollando esta tecnología a través de este proceso y hacer que esta tecnología sea más madura y eficiente". Pero Jones también señaló que la captura y el almacenamiento de carbono no se trata solo de enterrar el dióxido de carbono bajo tierra. Todo el proceso conducirá al uso continuo de combustibles fósiles. Además, el bombeo de líquidos de alta presión al suelo puede conducir al riesgo de terremotos hechos por el hombre, y también existe el riesgo de fuga accidental de dióxido de carbono. Porque no hay forma de demostrar que el dióxido de carbono capturado y almacenado no se filtrará. Por ejemplo, hay un pueblo en África con un lago. Después de que se filtró el dióxido de carbono en el fondo del lago, todas las personas y los animales en el pueblo se asfixiaron hasta la muerte, y todo el pueblo desapareció.
El valor de la tecnología de carbono no se puede ignorar
Actualmente, el costo es el principal obstáculo para la implementación de la tecnología de captura y almacenamiento de carbono, y la recuperación de petróleo mejorada es el área principal para la implementación generalizada de esta tecnología y la reducción de su costo. A nivel mundial, las emisiones de dióxido de carbono exceden los 35 mil millones de toneladas por año, casi todas las cuales provienen del carbón, el petróleo y el gas natural. Según la Agencia Internacional de Energía, para lograr el objetivo de limitar el calentamiento global a 2 grados Celsius, más de 100 proyectos de captura y almacenamiento de carbono deberán construirse para 2020, reduciendo 270 millones de toneladas de dióxido de carbono por año. Sin embargo, actualmente solo hay 60 proyectos planificados o propuestos, de los cuales solo 21 proyectos han comenzado la construcción u operación. Hay 34 proyectos planificados u operativos de captura de carbono y almacenamiento de carbono fuera de América del Norte, la mayoría de los cuales se encuentran en Asia y Australia. Según el Global Carbon Capture and Storage Institute, la oposición pública a los proyectos de captura y almacenamiento de carbono en países europeos como Alemania ha llevado a una caída en el número de proyectos en Europa de 14 proyectos planificados en 2011 a 5 proyectos planificados en 2014.
