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TROPOSFERA CONSULTORÍA AMBIENTAL

TroposferaTROPOSFERA ofrece desde 2010 una consultoría integral de medio ambiente.

Para ello cuenta con un equipo multidisciplinar de profesionales de la consultoría ambiental con más de 15 años de experiencia, tanto en el sector público como en el privado. En nuestro catálogo figuran, entre otros, los siguientes servicios:

Estudios Ambientales

Responsabilidad Ambiental ; Sistemas de Calidad ; Eficiencia Energética ; Medio Natural; AAI's ; Agendas 21 ; SIG

Contaminación Atmosférica

Mediciones de SO2, NOx, O3, COV's ... ; Modelos de dispersión (ISC, CALPUFF,...) ; Modelos Predictivos ; Meteorología; Olores ; Emisiones ; Huella de Carbono

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Residuos (+ info)

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+ Info
Troposfera.org - Medio Ambiente, contaminación atmosférica y calidad del aire.

 

Captura y Almacenamiento de CO2 en Estructuras Geológicas

Las presiones ejercidas desde los distintos gobiernos para reducir las emisiones de CO2 y así poder cumplir los compromisos adquiridos en el protocolo de Kioto, hizo que se pusiesen en marcha políticas de apoyo a los trabajos de I+D, que impulsan estudios de almacenamiento del CO2.

Actualmente existen varios proyectos desarrollándose a nivel mundial para el estudio de las cuencas de carbón como posible almacenamiento geológico del CO2. No son las capas de carbón los únicos almacenes posibles de CO2, pero sí que la tecnología se encuentra en un interesante estado de gestación.

Existen otras posibilidades para almacenar geológicamente este gas, como son las formaciones profundas con agua salada, los agotados almacenes de gas y petróleo.

Por todas estas causas el Departamento de Recursos Geoenergéticos del IGME, puso en marcha en el 2003 una línea de investigación con el objetivo final de elaboración de un inventario de PROTOTRAMPAS para almacenamiento geológico profundo de CO2 en España.

España participa en estos momentos en el PROYECTO CASTOR, consistente en el estudio del almacenamiento del CO2 en el yacimiento Casablanca y que cuenta con la presencia de 11 países representados por diferentes organismos y empresas, Repsol en el caso de España. A finales del 2004 nos presentamos a dos proyectos Europeos, Geocapacity e Hycoal

También está en sus primeras fases de organización el proyecto llamado ALCO2, que pretende ser un referente en el almacenamiento geológico en España, y en el que participa activamente el IGME, junto con la empresa ELCOGAS (Puertollano).

Está en marcha la firma de un Convenio IGME-CIEMAT para la selección de emplazamientos de almacenes geológicos.

Introducción

Cambio climático

Los cambios climáticos están relacionados con la creciente concentración de determinados gases de Efecto Invernadero derivados de la actividad humana. Aunque existen imprecisiones sobre su magnitud e impacto, se ha generado un consenso internacional sobre su tendencia a desestabilizar el equilibrio ecológico del planeta y afectar el desarrollo económico y social de todos los países del mundo. El cambio climático se ha convertido por lo tanto, en una amenaza potencial grave para el ambiente mundial. Las evidencias disponibles indican que existe suficiente justificación para tomar medidas preventivas inmediatas.

Podríamos destacar toda una serie de claras evidencias del cambio climático, como son:

La temperatura superficial media de la Tierra aumentó unos 0,6ºC ( ± 0.2ºC) durante el Siglo XX. Las temperaturas han aumentado durante los cuatro últimos decenios en los 8 kilómetros inferiores de la atmósfera. La extensión de la capa de nieve y del hielo terrestre y marino ha disminuido. El nivel medio del mar en todo el mundo ha subido y la temperatura de los océanos ha aumentado. Cambios observados en la variabilidad del clima y en los episodios meteorológicos y climáticos extremos. Los agentes responsables del cambio climáticos, son por una parte los aumentos en las concentraciones atmosféricas de gases de Efecto Invernadero (GEI) y de aerosoles (partículas o gotitas microscópicas en suspensión en el aire), y por otra las variaciones en la actividad solar.

Efecto invernadero

Los cambios climáticos que se han venido registrando en la atmósfera están relacionados con la creciente concentración de algunos gases derivados de la actividad humana.

El Efecto Invernadero es en realidad, un fenómeno natural, causado por la presencia de gases en la atmósfera, principalmente CO2, vapor de agua y metano. Estos gases retienen parte de la energía calorífica que se recibe del sol, manteniendo la temperatura dentro de límites que han permitido el desarrollo de la vida como la conocemos.

Los gases de Efecto Invernadero permiten el paso de las radiaciones solares de onda corta, calentando la superficie de la Tierra. A la vez absorben parte del calor que emana de la superficie en forma de radiaciones infrarrojas, de mayor longitud de onda que la luz solar. Como consecuencia, la superficie de la tierra experimenta un calentamiento de –18ºC a 15ºC, o sea un aumento de 33ºC. A éste se le denomina Efecto Invernadero natural.

Sin embargo la actividad humana tiende a aumentar extraordinariamente las concentraciones de estos gases en la atmósfera, multiplicando el Efecto Invernadero hasta cotas que conducen al calentamiento global del planeta y el peligroso cambio climático; es el denominado Efecto Invernadero Antropogénico.

Diagrama

Diagrama simplificado para ilustrar el equilibrio radiactivo global y el Efecto Invernadero

Fuente: Climate of the 21st Century: Changes and Risks- Scientific Facts

Gases de efecto invernadero

Los gases de Efecto Invernadero son: el dióxido de carbono CO2, el metano CH4, el óxido nitroso NO2, los hidrofluorcarbonos HFC, los perfluorocarbono PFC y el hexafluoruro de azufre SF6. El dióxido de carbono es el principal gas causante del Efecto Invernadero emitido por la actividad humana.

Fuentes CO2

El metano, hidrocarburo alcano más sencillo, CH4, es el segundo gas Efecto Invernadero, después del CO2, que contribuye al calentamiento de la tierra. Los expertos evalúan que, a grandes rasgos, el metano es el responsable del 20% del calentamiento global provocado por los gases de Efecto Invernadero, mientras que el papel del dióxido de carbono es más del doble, entre un 40% y 50%.

Fuentes CO2

Evolución de los gases de Efecto Invernadero en España

Las emisiones de dióxido de carbono (CO2) en España entre 1990 y 2001, sin incluir los sumideros, han aumentado un 35,38%, pasando de 227 millones de toneladas en 1990 (año base) a 307,6 millones de toneladas en 2001.

Emisiones CO2 España

Comparación UE-ESPAÑA:

Comparación UE-España

Fuente: Eurostat. Indicadores estructurales

emisiones CO2 España

Las emisiones en España de CO2 por sectores son las mostradas en los gráficos siguientes, en los que podemos comparar del mismo modo las producidas en el año 1990 con las evaluadas en el 2002.

CO2 por sectores

CO2 sectores 2002

 

Estrategia frente al cambio climático

Medidas globales

1992- Convención Marco de Naciones Unidas sobre Cambio Climático. Se aprobó el documento “Agenda 21”, con la finalidad de abordar el problema de las emisiones de Efecto Invernadero a la atmósfera.

10 de Diciembre de 1997, en el seno de la III Conferencia de las Partes fue aprobado el Protocolo de Kioto, los países industrializados se comprometen por primera vez a reducir las emisiones de gases de Efecto Invernadero. El Protocolo es firmado por la UE y por España en abril de 1998, por Rusia en marzo de 1999 y por EEUU en noviembre de 1999. Ahora bien para su entrada en vigor, el propio protocolo señala la necesidad de su ratificación por al menos 55 países, cuyas emisiones igualen al 55% de las emisiones de CO2 producidas en el año 1990.

Junio de 1998, en el Consejo de Ministros de Medio Ambiente de la UE, celebrado en Luxemburgo, se alcanza el acuerdo de reparto de cargas entre los Estados miembros de la UE.

Noviembre de 1998, IV Conferencia de las Partes o Cumbre de Buenos Aires, no se logra alcanzar ningún progreso.

Octubre de 1999, V Conferencia de las Partes, celebrada en Bonn, se aprecia un voluntad común de avanzar en el proceso de ratificación y puesta en vigor del Convenio, fijando como objetivo político la entrada en vigor del Protocolo de Kioto en el año 2002.

Noviembre de 2000, VI Conferencia de las Partes, en La Haya, no se consiguió la ratificación del Protocolo debido a las posiciones enfrentadas de la UE y EE.UU.

Enero de 2001, en el Tercer Informe del Panel Intergubernamental de Expertos sobre Cambio Climático (IPCC), se confirma mediante pruebas la influencia de la actividad humana en el clima terrestre, así como los efectos del cambio climático en distintas zonas terrestres. El IPCC ha elaborado tres informes de evaluación publicados en 1990,1995 y 2001.

Marzo de 2001, la nueva presidencia de los EE.UU. decide retirarse del Protocolo de Kioto.

Julio de 2001, Segunda Parte de la VI Conferencia de las Partes de la Convención Marco de Naciones Unidas sobre el Cambio Climático, en Bonn, se conseguía salvar el Protocolo gracias al compromiso de ratificación por parte de Japón y otros Estados.

Noviembre de 2001, VII Conferencia de las Partes, celebrada en Marrakech. Con UE, Japón y Rusia podía alcanzarse el mínimo exigido, para que el acuerdo internacional entrara en vigor en el año 2002.

Octubre de 2002, VIII Conferencia de las Partes del Convenio Marco, en Nueva Delhi, en él EE.UU. declara con rotundidad que no ratificará Kioto, aduciendo que las medidas acordadas para sus reducciones de emisiones harían disminuir su crecimiento industrial un 35%.

Diciembre de 2003, IX Conferencia de las Partes, en Milán, 120 países apoyan Kioto y lo ratifican (UE, Japón, Canadá, etc), ahora la posición de Rusia es clave tras la retirada de EE.UU.

Septiembre de 2004, el gobierno Ruso, ratifica Kioto, ahora el protocolo ha de ser ratificado por el Parlamento Ruso. La X Conferencia de las Partes de la Convención Marco de Naciones Unidas sobre el Cambio Climático, en Buenos Aires, entre los días 6 y 17 de diciembre de 2004, es clave para ver si para esas fechas Rusia ratificará el Protocolo, de hacerlo éste entraría automáticamente en vigor.

Iniciativas comunitarias

La UE ha promovido la entrada en vigor del Protocolo de Kioto, instando a nivel mundial su urgente ratificación por los distintos Estados.

9 de Marzo de 2002, la UE acuerda por unanimidad ratificar el Protocolo, en la reunión del Consejo de Ministros de Medio Ambiente celebrada en Bruselas. Mucho antes, en octubre de 1999, se anuncia la elaboración del Programa Europeo del Cambio Climático (PECC), en el que se concreta la estrategia comunitaria sobre el cambio climático. Uno de los pilares básicos de esta estrategia es un plan de intercambio interno de emisiones dentro de la UE, recogido en el “Libro Verde sobre comercio de los derechos de emisión de gases de Efecto Invernadero en la Unión Europea”.

Octubre de 2003, la UE aprueba la Directiva 2003/87/CE, por la que se establece un régimen para el comercio de derechos de emisión de gases de Efecto Invernadero en la Comunidad. Cada país ha tenido la obligación de elaborar un Plan de Asignación, el cual debía ser remitido a la Comisión Europea antes del 31 de Marzo. En septiembre de 2003 todos los países lo han presentado a excepción de Grecia. Del mismo modo, la UE pone en marcha toda una serie de actuaciones en diferentes ámbitos cuyo objetivo es igualmente el reducir emisiones, entre ellas destacamos: Programa ALTENER, de fomento de las energías renovables, o el Plan de Acción para mejorar la eficiencia energética.

Estrategia Española

El Consejo de Ministros del 1 de febrero del 2002, remite a las Cortes el Protocolo de Kioto. El Ministro Español de Medio Ambiente, presidió el acto de depósito del correspondiente instrumento de ratificación de Protocolo de Kioto en Nueva York, el 31 de mayo del 2002.

Para cumplir los compromisos adquiridos tras la firma del Protocolo, el Consejo de Ministros creó mediante RD 177/1998, el Consejo Nacional del Clima, éste es presidido por el Ministerio de Medio Ambiente, y tiene como función principal la elaboración, evaluación y seguimiento de la “Estrategia Española frente al Cambio Climático” 2001, el Gobierno crea la Oficina Española del Cambio Climático.

Las líneas maestras de la acción del Gobierno, es la apuesta por la eficiencia energética y las Energías Renovables, y los instrumentos en vigor para conseguir el objetivo son:

  • “Planificación de los sectores de Electricidad y Gas.Desarrollo de la Red de Transporte 2002-2011”
  • “Plan de Fomento de las Energías Renovables”
  • “Estrategia de Eficiencia y Ahorro Energético"
  • 27 de agosto de 2004, se aprueba el RD 5/2004 por el que se regula el régimen del comercio de derechos de emisión de GEI cuyo objetivo es la transposición de la Directiva 2003/87/CE
  • 6 de septiembre se publicó el RD 1866/2004, en el que se aprueba el PNA de derechos de emisión 2005-2003.

 

Captura de CO2

Antes de poder realizar ninguna operación de almacenamiento geológico de CO2 es necesario llevar a cabo un proceso de captura, de tal forma que se pueda disponer del CO2 con la mayor pureza posible de cara a efectuar su inyección en el subsuelo. La procedencia del CO2 emitido a la atmósfera es muy diversa, aunque la mayor parte de las emisiones provienen de tres sectores: generación eléctrica, transporte e industria. Por la naturaleza dispersa de las emisiones del transporte, se descarta su viabilidad para realizar operaciones de captura y almacenamiento, por lo que las investigaciones se centran en la industria y el sector eléctrico.

En estos momentos se investigan muy diversos métodos de captura, aunque los dos más investigados son los de pre – combustión y post – combustión, aunque, en este caso, no compete al IGME desarrollar estas tecnologías, que aquí se reflejan de modo divulgativo.

captura post-combustión

 

Transporte de CO2

Es muy posible que en el lugar en el que se produce el proceso de captura, no se pueda realizar de inmediato la inyección en el subsuelo, por no existir formación adecuada para acoger el CO2. Así pues, lo normal es que haya que realizar un transporte hasta el emplazamiento donde el proceso de almacenamiento pueda ser llevado a cabo.

La primera parte del proceso de transporte consiste en una compresión. Esta compresión se debe a dos motivos fundamentales: reducir el volumen del gas al transportarlo y que llegue al emplazamiento elegido con la presión necesaria para la inyección. Por este motivo hay que estudiar cuidadosamente las pérdidas de carga que pueda sufrir desde el punto de captura hasta el de inyección.

Una vez comprimido el CO2, el transporte se puede realizar de diversas formas, aunque parece que para pequeños proyectos de demostración es más habitual el empleo de camiones y para proyectos comerciales convendría más la utilización de tuberías o gaseoductos.

 

Almacenamiento Geológico de CO2

El proceso de almacenamiento geológico de CO2 es quizás el más complejo de los que componen el confinamiento del dióxido de carbono en formaciones geológicas. Antes de que se puedan efectuar las labores de compresión y transporte es necesario realizar una compleja labor de selección del emplazamiento, que requiere un estudio detallado de numerosos parámetros que definen la idoneidad o no de la formación. En estos momentos, el IGME está desarrollando una metodología para las investigaciones en territorio nacional según los distintos tipos de almacén, que podemos clasificar en:

  1. Yacimientos de petróleo depletados y/o agotados
  2. Yacimientos de gas exhaustos
  3. Capas de carbón no explotables con posibilidades de recuperación de metano (ECBM)
  4. Formaciones profundas con agua salada
  5. Formaciones de pizarras bituminosas con altos contenidos en materia orgánica
  6. Áreas geotérmicas de baja entalpía
  7. Yacimientos salinos susceptibles de disolución Esta primera metodología será presentada en las próximas fechas y se irá retocando con ayuda de la experiencia y los resultados. Una vez seleccionado el emplazamiento, se debe proceder a la inyección, cuya ingeniería y metodología es conocida por los técnicos del IGME por sus estudios sobre metano en capa de carbón (CBM) y sobre inyección de salmueras en formaciones salinas costeras.

Esquema

Esquema geológico cortado de las formaciones del campo de Weyburn, donde se está llevando a cabo el proyecto de inyección

No es de menor importancia el proceso posterior de monitorización y verificación, que requerirá de herramientas de exploración geológico – minera, tales como la geofísica, la geoquímica, la hidroquímica y los ensayos de laboratorio, todas ellas especialidades de los técnicos del IGME.

 

Proyectos

Proyecto ALCO2 (ELCOGAS – IGME)

A finales de 2003, la empresa ELCOGAS y el departamento de Recursos Geoenergéticos de la Dirección de Recursos Minerales y Geoambiente del IGME, comenzaron a colaborar para preparar un proyecto piloto dirigido a estudiar las posibilidades de almacenamiento geológico de CO2 en las formaciones circundantes a la central de GICC que esta empresa opera en la localidad de Puertollano (Ciudad Real). Fruto de este acuerdo, se presentó un plan de trabajo al Programa PROFIT del entonces Ministerio de Ciencia y Tecnología, que aprobó la concesión de una subvención para el periodo solicitado en 2004.

El objetivo de la investigación es seleccionar las formaciones con mayor capacidad potencial de almacenar CO2, para lo que es necesario un conocimiento profundo del subsuelo. Con este objetivo se perfiló un plan de actuación de recopilación y análisis de toda la información existente acerca de la zona de estudio, con el fin de aprovechar al máximo los trabajos realizados previamente, para a continuación completar y, en su caso, corregir dicha información.

Hay que destacar que, paralelamente al desarrollo de los trabajos, durante 2004 se ha producido un notable incremento del interés público y empresarial por las tecnologías de almacenamiento geológico de CO2, fundamentalmente relacionado con la publicación del Plan Nacional de Asignación de Emisiones. En cualquier caso, al tratarse del primer estudio de estas características realizado en España, ha sido y será imprescindible una labor continua de estudio y puesta al día con las constantes innovaciones y descubrimientos relacionados con la exploración y evaluación de potenciales almacenes dentro del ámbito de la UE y de los EEUU.

Las fases del estudio realizadas por el IGME siguen la siguiente pauta, según lo establecido en el Plan de Trabajo para 2 años presentado al Ministerio:

  • Estudios geológicos
  • Estudio de labores mineras
  • Recopilación y análisis de campañas geofísicas
  • Recopilación y análisis de campañas de sondeos
  • Estudio hidrogeológico
  • Muestreo preeliminar
  • Estudio de esquistos bituminosos

En la actualidad, las primeras fases del estudio están concluidas, y se han obtenido ciertos resultados de interés, que han permitido realizar una selección cualitativa de las formaciones a través de una clasificación según el interés potencial de las mismas. La caracterización de parámetros de esas formaciones y el estudio pormenorizado de los esquistos bituminosos están actualmente en realización. Los resultados parciales del proyecto serán presentados próximamente en una jornada técnica organizada al efecto.

Proyecto CIEMAT El Bierzo – IGME

En Julio de 2004, el Consejo de Ministros decidió la creación de un nuevo Centro Tecnológico en la comarca de El Bierzo, con el objetivo de incentivar la investigación en torno al medioambiente y su relación con la actividad humana. Uno de los temas que se ha revelado como fundamental en este nuevo centro es la mitigación de los efectos producidos por la emisión de Gases de Efecto Invernadero, surgiendo como una opción clave en esta investigación, la tecnología de almacenamiento de CO2 en formaciones del subsuelo.

Dentro del proyecto de creación del centro Ciemat-El Bierzo, en Octubre de 2004, se inició la colaboración entre CIEMAT e IGME para elaborar un plan de actuación que permita un desarrollo del conocimiento y la experiencia en relación con los procesos de captura, transporte y almacenamiento de CO2. Como resultado del acuerdo entre los dos organismos, el Departamento de Recursos Geoenergéticos, en colaboración con la Dirección de Hidrogeología y Aguas Subterráneas, definió en detalle un programa de actividades para el periodo 2005 – 2009, con el objetivo tentativo de tener elegido, para ese periodo, al menos uno y no más de tres emplazamientos para desarrollar posteriormente experiencias piloto de inyección para el almacenamiento de CO2 en el subsuelo.

Para llevar a cabo la fase 2005-2009 el IGME va a firmar un convenio específico con el CIEMAT.

Las labores que se han asignado al IGME en este periodo consisten, a grandes rasgos, en los siguientes puntos:

  • Inventario de zonas potencialmente interesantes para el almacenamiento de CO2 (escala nacional)
  • Inventario de emisiones de CO2 en el territorio nacional
  • Formulación de criterios de favorabilidad
  • Estudio de las zonas favorables preseleccionadas (escala regional), incluyendo:
    • Estudios geológicos de superficie
    • Estudios geofísicos
    • Sondeos mecánicos
    • Estudios geológicos en profundidad de yacimientos de carbón, hidrocarburos y salinos
    • Estudio hidrogeológico
    • Modelización preliminar de comportamiento hidrogeológico e hidrogeoquímico
  • Estudios de detalle de las formaciones seleccionadas (escala local)
  • Estudios de laboratorio
  • Modelización del comportamiento de las formaciones almacén y de sello
  • Selección de emplazamientos para proyectos piloto

Almacenamiento geológico CO2

Esquema de posibilidades de almacenamiento geológico de CO2

Este Plan de Trabajo fue presentado a las instancias ministeriales y, tras su aprobación, se está en vías de suscribir el acuerdo entre CIEMAT e IGME para oficializar el comienzo de las investigaciones. De un modo más general, y con las variaciones que el desarrollo de la investigación y el paso del tiempo puedan implicar, se han establecido unos objetivos generales a corto, medio y largo plazo, a desarrollar en los periodos 2005-2010, 2010-2015 y 2015-2020, respectivamente.

 

Otros posibles almacenes de CO2

ALMACENAMIENTO EN MINERALIZACIONES

La carbonatación mineral es una tecnología prometedora para la reducción de las emisiones de CO2. Comprende la reacción de CO2 con minerales no carbonatados, principalmente silicatos de calcio o magnesio, para formar uno o más componentes carbonatados, normalmente sólidos. El proceso imita la alteración natural de minerales silicatados para formar carbonatos como calcita (CaCO3), dolomita (CaMg(CO3)2), magnesita (MgCO3), y siderita (FeCO3). Los productos así formados son termodinámicamente estables y por lo tanto el secuestro del CO2 es permanente y seguro. Además, la capacidad del secuestro es grande porque los depósitos de silicatos son muy abundantes en la naturaleza.

Los silicatos de Mg son considerados mejor opción que los de calcio por muchas razones: son minerales más reactivos que los de calcio, frecuentemente tienen un porcentaje en peso de óxido puro mayor (los silicatos de magnesio pueden tener un 35-40% en peso de MgO mientras que los silicatos de calcio, normalmente, solo tienen un 12-15% de CaO) y además los depósitos de silicatos de magnesio son más grandes y más numerosos.

Reacciones de carbonatación

Reacciones de carbonatación. Fuente: CO2 Mineral Sequestration Studies. NETL. 2001

La serpentina (Mg3Si2O5(OH)4) y el olivino (Mg2SiO4), que primariamente aparece en forma de forsterita, son los dos principales minerales de magnesio utilizados para la reacción de carbonatación con el CO2, dando lugar a la magnesita (MgCO3) mediante una reacción exotérmica a baja temperatura. Estas reacciones de carbonatación son exotérmicas y ocurren espontáneamente en naturaleza, sin embargo, son demasiado lentas.

En la actualidad se están realizando muy diversos estudios que, en general, pretenden encontrar una forma rentable de acelerar las reacciones que son lentas en la naturaleza. Estos estudios todavía se encuentran en fase preliminar.

Existen grandes depósitos de silicatos de magnesio y calcio, repartidos por todo el mundo, más que suficientes para llevar a cabo la secuestración de todo el CO2 de origen antropogénico. La abundancia de este tipo de depósitos es tal que, un sólo depósito en Omán contiene unos 30 000 km3 de silicatos de magnesio, capaces de tratar todo el CO2 mundial. Los mayores depósitos de olivino se encuentran en Noruega, Japón, España, Estados Unidos e Italia.

Aspectos importantes en la secuestración de CO2 mediante carbonatación mineral son el transporte de los materiales implicados y el destino de los productos obtenidos. Los costes de transporte pueden ser reducidos al mínimo situando la planta de tratamiento en las cercanías de la mina de donde se obtiene la materia base (silicatos) y transportando hasta la misma el dióxido de carbono, previamente capturado de las grandes fuentes emisoras. Esta proximidad hace posible que los productos carbonatados obtenidos puedan utilizarse para la recuperación de la misma mina de donde proceden.

Secuestro mineral CO2

Esquema de la secuestración mineral del CO2. Fuente: Lackner. 2002

Se estima que los costes para la eliminación de una tonelada de CO2 mediante el proceso químico de carbonatación mineral oscilarían entre 15 y 20 $, teniendo en cuenta la explotación minera y los procesos de trituración y molienda del mineral necesarios para la obtención del tamaño requerido en planta para dicho proceso químico. En una central eléctrica con un rendimiento del 70% esto supondría cerca de 1 cent U$/kWh de electricidad generada.

Las principales ventajas de este tipo de almacenamiento son:

  • Con este proceso los silicatos naturales y antrópicos se convierten rápidamente en carbonatos por reacción con CO2 bajo condiciones ambientales controladas.
  • La carbonatación es exotérmica por lo que no es necesaria una fuente de calor externa.
  • Los componentes carbonatados formados son termodinámicamente estables, ambientalmente benignos y débilmente solubles en aguas meteóricas.
  • Los recursos minerales que se requieren son abundantes en muchas zonas, siendo además fácil localizarlos en las cercanías de las grandes fuentes emisoras de CO2.
  • Existe potencial de producir subproductos que supongan un valor añadido al proceso.
  • Sin tener en cuenta el uso final de los productos sólidos generados, el CO2 permanecerá inmovilizado de forma prácticamente permanente.
  • Se produce una reducción de volumen total de los reactantes iniciales (silicato + CO2), ya que los carbonatos son 1000 veces más densos que el CO2 gaseoso en condiciones standard (25°C, 1atm). Sin embargo, la fase sólida sufre un incremento de volumen (del 192 % en el caso de forsterita).
  • Los costes estimados son razonables.

ALMACENAMIENTO EN OCÉANOS

Los océanos poseen una enorme capacidad natural para absorber y almacenar CO2. Se calcula que el océano contiene unos 40000 GtC (GtC = un billón de toneladas de C) mientras que la atmósfera contiene aproximadamente 750 GtC y la biosfera terrestre alrededor de 2200 GtC. Esto significa que si fuéramos capaces de capturar todo el CO2 atmósferico y transladarlo a los océanos, la concentración de CO2 en el océano tan sólo aumentaría en un 2%. Sin embargo, es necesario poder asegurar la aceptabilidad ambiental y aun deben discutirse las posibles ventajas e impactos del proceso de secuestración en el océano.

Existen dos opciones para la de secuestración de CO2 en los océanos:

1.- Inyección directa

Consiste en la inyección en los océanos profundos de una corriente altamente concentrada de CO2 procedente de grandes fuentes puntuales de emisión, tales como las centrales eléctricas. La inyección directa implica, por tanto, la captura, separación, transporte e inyección del dióxido de carbono en el mar profundo. El CO2 capturado se transporta para su inyección en el océano mediante el uso de tuberías fijas o remolcadas.

Inyección directa

Inyección Directa del CO2 en el océano. Fuente: Ocean Carbon Sequestration. H. Herzog. MIT Energy Laboratory. 2001

2.- Fertilización

Experimentos han demostrado que mediante la adicción de hierro se puede aumentar el contenido en fitoplancton y, por tanto, con el resultante aumento del proceso de la fotosíntesis (por el cual las plantas toman de la atmósfera el CO2 que necesitan para vivir) se aumenta el ratio de transferencia del CO2. De este modo, el dióxido de carbono se incorpora en el fitoplancton. Parte de éste se hundirá, quedando secuestrado el CO2 en aguas más profundas.

fertilización

La industria ha desarrollado un gran interés por usar la tecnología de la fertilización con hierro debido a su bajo costo. Estudios recientes indican que mediante la fertilización de los océanos con hierro se podría conseguir la absorción de miles de millones de toneladas de carbono atmosférico cada año ya que se estima que, el fitoplancton absorbe entre 10 000 y 100 000 átomos de carbono por cada átomo de hierro añadido al agua, a una profundidad de 100 m.

Fuente: Instituto Geológico y Minero de España (www.igme.es)

 


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