Se espera que la captura de dióxido de carbono desempeñe un papel clave en la próxima fase de la transición energética mediante la descarbonización de los equipos existentes.
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Escondido en un pliegue de la costa occidental de Noruega, aproximadamente a una hora al norte de Bergen, encontrará el Centro de Tecnología de Mongstad. Este famoso dióxido de carbono (CO2) La instalación de prueba de captura, camuflada por sus vecinos industriales, es fácil de pasar por alto. Si visitó el año pasado, es posible que no haya notado la ráfaga de actividad que rodea la prueba de un nuevo solvente a base de amina. Después de todo, la prueba fue tranquila, casi sin complicaciones. Pero al igual que la instalación en sí, la prueba ocultaba un avance significativo. De hecho, la sustancia estaba absorbiendo el 99.8% del CO2 las emisiones.
Ese solvente, conocido como KS-21™, es la culminación de casi una década de meticulosa investigación por parte de los ingenieros de Mitsubishi Heavy Industries. Mejorando el CO2 capturar la eficiencia de un cabello de más del 90 % a casi el 100 % cambia la matemática para la combustión de combustible térmico, lo que crea implicaciones importantes para la transición energética: acelera la reducción de emisiones para las industrias difíciles de reducir y potencialmente transforma los emisores con bajas emisiones de carbono o neutrales en carbono al carbono neto negativo.
“Los resultados de nuestras pruebas con KS-21™ sugieren que es posible tener un proceso neto cero o incluso negativo neto”. – Jerrad Thomas, gerente de desarrollo comercial, Mitsubishi Heavy Industries America
La importancia del CO2 capturar
Si bien la idea de eliminar el dióxido de carbono de los gases de escape ha existido desde al menos la década de 1970, los avances en CO2 su captura la han convertido en un componente cada vez más importante de la transición energética en los últimos años. El Escenario de Desarrollo Sostenible de la Agencia Internacional de Energía ahora prevé la captura, utilización y secuestro de dióxido de carbono (CCUS) que representan casi el 15% de la reducción de emisiones necesaria para llevar el sector energético a cero neto para 2070. A partir de 2021, las instalaciones CCUS existentes en todo el mundo tenía la capacidad de capturar más de 40 millones de toneladas de CO2 del fondo cada año.
La tecnología es particularmente prometedora para regiones e industrias que hasta ahora carecen de alternativas económicamente viables para reducir el CO2 emisiones Considere las industrias tradicionalmente difíciles de reducir, como la del concreto, el acero y el transporte pesado, que solo han logrado un progreso modesto hacia los objetivos de reducción de emisiones debido a los desafíos involucrados en el desarrollo, prueba e implementación de nuevos, menos CO2-procesos intensivos. Dióxido de carbonoLa captura ofrece a esas industrias una forma de reducir las emisiones con modificaciones a su infraestructura existente, ganándoles tiempo para desarrollar soluciones más sustanciales.
Un mejor solvente
El proceso de eliminación de CO2 sigue una ley de rendimientos decrecientes, explica Jerrad Thomas, gerente de desarrollo comercial de Mitsubishi Heavy Industries America. Setenta por ciento del CO poscombustión global actual2 la capacidad de captura depende de la tecnología de la empresa. “Es como la jardinería. Si estuviera preparando mi jardín para plantar, sacar una gran roca podría eliminar el 90% de la piedra”, dice. “Sin las herramientas adecuadas, se necesitaría mucho más tiempo y energía para quitar hasta la última piedra. Imagine, entonces, que está tratando de eliminar más del 90% del CO2 en una corriente de escape. El nuevo solvente de MHI es la mejor herramienta para el trabajo”.
Las soluciones a base de solventes empujan los gases de escape a través de una estructura llamada absorbedor. En pocas palabras, el solvente absorbe o atrae CO2 fuera del escape. Ese proceso es reversible: el solvente luego se bombea desde el absorbedor a un regenerador, donde se calienta para liberar el CO2, luego se enfría y se devuelve al absorbedor.
Ver: Cómo funciona la captura de CO2.
Los solventes tradicionales son susceptibles a las pérdidas por calor, que pueden ocurrir a través de la vaporización o la degradación térmica del solvente. “A lo largo de los más de 30 años de MHI en la industria, hemos estado buscando formas de reducir las pérdidas de solventes”, dice Thomas. La búsqueda redujo una lista de más de 200 candidatos a KS-1™, el mejor MHI solvente de su clase presentado en la década de 1990. Los refinamientos posteriores en la década de 2010 finalmente produjeron un solvente que los ingenieros sospecharon que podría ser aún mejor. Los resultados de las pruebas en Noruega en 2021 les dieron la razón.
Las características específicas (y patentadas) de KS-21™ de MHI permiten que el compuesto absorba CO2 más eficazmente que otros disolventes. También se degrada a una temperatura más alta que la mayoría de los solventes actualmente en uso, dice Thomas, y tiene una presión de vapor más baja, lo que resulta en pérdidas reducidas. Esta combinación hace que KS-21™ sea más eficiente: se pueden usar temperaturas de regeneración más altas para liberar el CO2, y dado que el solvente resiste las pérdidas térmicas y de vaporización, no es necesario reponerlo con tanta frecuencia.
“La mayoría de la gente aún no comprende realmente cuán importante es este avance para el futuro de la captura de CO2 y el esfuerzo de descarbonización a nivel mundial”.
KS-21™, que ahora está disponible comercialmente, no requiere grandes cambios de diseño en relación con un CO típico a base de amina2 proceso de captura. La inversión de capital es comparable a las soluciones existentes debido al tamaño similar del equipo, pero los desarrolladores pueden aprovechar las importantes eficiencias de gastos operativos variables.
Abriendo una nueva frontera
La llegada de KS-21™ podría ayudar a las empresas a alcanzar antes los hitos clave de reducción de emisiones. Las empresas que basan sus objetivos de cero emisiones netas en la captura del 90 %, el estándar de la industria, deben encontrar formas de compensar el 10 % restante de CO2 emisiones en otras partes de sus operaciones. Impulsando su CO2 capturar a casi el 100% ofrece el potencial para hacer que estas empresas sean emisoras netas de carbono negativas.
Por ejemplo, Drax, una empresa de bioenergía del Reino Unido, ya ha contratado usar KS-21™ como parte de su plan para convertirse en carbono negativo para 2030. “Los resultados de nuestras pruebas con KS-21™ sugieren que es posible tener un proceso neto cero o incluso negativo neto”, dice Thomas.
Para las empresas que buscan abordar sus emisiones históricas, este impulso en la capacidad técnica podría acortar el camino. He aquí cómo: algunas empresas pueden reducir el CO2 en los gases que salen a niveles por debajo de las concentraciones de CO2 en el aire exterior, con el notable resultado de que el proceso de combustión del combustible en sí podría ser cero neto o incluso negativo neto. Asimismo, las instalaciones de biomasa que reponen los sumideros de carbono que utilizan como combustible podrían pasar de ser neutras en carbono a reductoras netas de emisiones de carbono.
Otras tecnologías verdes pueden ser más atractivas o más visibles que un nuevo solvente que aumenta el CO2-captar la eficiencia. Pero cada punto porcentual cuenta, especialmente cuando nos acercamos al cero neto y descubrimos que se ha recogido la fruta madura. “Creo que la mayoría de la gente aún no comprende realmente cuán importante es este avance para el futuro del CO2 captura y el esfuerzo de descarbonización a nivel mundial”, dice Thomas.
En cierto sentido, no había nada destacable en el aire alrededor de esa instalación noruega durante la prueba del KS-21™. Pero eso en sí mismo fue un logro enorme.
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Source: https://www.forbes.com/sites/mitsubishiheavyindustries/2022/07/26/meet-the-solvent-that-captures-up-to-998-of-co2-emissions/