La captura y licuefacción de CO₂ es el conjunto de procesos tecnológicos diseñados para interceptar el dióxido de carbono en fuentes de emisión (o directamente del aire) y transformarlo en un estado líquido comprimido. Esta conversión reduce drásticamente su volumen físico, lo que resulta indispensable para que su posterior transporte, almacenamiento geológico permanente (CCS) o reutilización industrial (CCU) resulte viable y eficiente.
1. Métodos de Captura de CO₂ (en Contenidos)
El proceso de captura consiste en aislar y concentrar el CO₂ presente en una mezcla de gases. Dependiendo del momento del proceso industrial en el que se realice, existen tres vías principales:
- Postcombustión: El CO₂ se separa de los gases de escape de una chimenea industrial tras quemar el combustible tradicional. Se emplean comúnmente solventes líquidos (como las aminas) o sólidos porosos para atraparlo.
- Precombustión: El combustible fósil o renovable se procesa previamente para convertirlo en una mezcla de hidrógeno y CO₂. El CO₂ se retira con facilidad antes de que ocurra la combustión propiamente dicha.
- Oxicombustión: El combustible se quema utilizando oxígeno puro en lugar de aire atmosférico. El gas residual resultante está compuesto casi exclusivamente por vapor de agua y CO₂, simplificando al máximo su posterior separación.
Adicionalmente, tecnologías emergentes como la Captura Directa del Aire (DAC) permiten extraer el CO₂ que ya se encuentra diluido en la atmósfera, aunque con un coste energético muy superior.
2. El Proceso de Licuefacción
Una vez extraído, el CO₂ se encuentra en estado gaseoso a baja presión. Para licuarlo de forma eficiente y lograr purezas elevadas (a menudo aptas para la industria alimentaria), se ejecuta una secuencia técnica muy precisa:
CO2 Gaseoso ] ➔ [ Pretratamiento y Secado ] ➔ [ Compresión ] ➔ [ Enfriamiento / Licuefacción ] ➔ [ Destilación ] ➔ [ Almacenamiento Líquido ]
- Pretratamiento y Secado: El gas capturado se enfría y pasa por filtros para retirar trazas de agua, óxidos de nitrógeno, azufre u otros contaminantes. Eliminar la humedad es vital para evitar que se forme hielo o ácido corrosivo en las etapas de congelación.
- Compresión: Se eleva mecánicamente la presión del gas mediante compresores industriales multietapa.
- Enfriamiento y Licuefacción: El gas altamente comprimido atraviesa intercambiadores de calor donde un sistema de refrigeración disminuye drásticamente su temperatura. Al alcanzar el equilibrio de presión y baja temperatura, el gas pasa a estado líquido.
Licuefacción y recuperación de dióxido de carbono: Práctica de optimización de un sistema de secado por adsorción simple
- Destilación / Purificación adicional: El CO₂ líquido pasa por columnas de destilación para separar cualquier resto de gases no condensables (como nitrógeno u oxígeno), garantizando un producto final con un nivel de pureza superior al 99.9%.
Planta de destilación y purificación adicional.
- Almacenamiento: El fluido resultante se deposita en tanques criogénicos aislados a presiones moderadas (típicamente entre 15 y 20 bares) y temperaturas negativas (alrededor de -20 °C a -30 °C), listo para ser transportado de forma segura en barcos, camiones cisterna o tuberías.
3. Aplicaciones y Destino del CO₂ Licuado
Convertir el dióxido de carbono en líquido abre la puerta a dos grandes vertientes ambientales y comerciales:
- Almacenamiento Geológico Permanente (CCS): El líquido se transporta hasta antiguos pozos petroleros agotados o acuíferos salinos profundos (como el proyecto europeo Northern Lights en Noruega). Allí se bombea a miles de metros bajo el suelo marino o terrestre para confinarlo indefinidamente.
- Utilización Comercial (CCU): El compuesto purificado se aprovecha como materia prima en invernaderos para acelerar cultivos, en la producción de hielo seco, carbonatación de bebidas e industria alimentaria, o en reacciones químicas destinadas a crear combustibles sintéticos y plásticos neutros en carbono.
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