La captura móvil de CO₂ es una tecnología emergente diseñada para extraer dióxido de carbono (conocida globalmente como Onboard Carbon Capture u OCC) consiste en atrapar el dióxido de carbono directamente en los gases de escape de vehículos en movimiento (principalmente barcos, camiones y trenes) antes de que sea liberado a la atmósfera directamente de las emisiones de vehículos en movimiento o maquinaria. A diferencia de las plantas industriales estáticas, estos sistemas se enfrentan a limitaciones extremas de espacio, peso y disponibilidad de energía. Su objetivo es evitar que los gases de efecto invernadero lleguen a la atmósfera mediante sistemas de filtración, a bordo y unidades de prueba portátiles. El ecosistema de la captura móvil de CO₂ cuenta con múltiples proyectos activos, expansiones logísticas importantes y nuevas alianzas estratégicas internacionales. Los proveedores tecnológicos clave y el estado real de sus proyectos vigentes se agrupan por sectores de aplicación.
La figura muestra la composición típica de los gases de escape de un motor diésel. Las emisiones de CO₂ y contaminantes son aproximadamente el 12 y 1% (CO, HC, NOₓ , SO₂ , PM).
Esquema simple del ciclo TSA con cuatro pasos. Q, Calor suministrado o eliminado; Tads , Temperatura de absorción; Tdes , Temperatura de desorción.
El estándar de emisiones de la Unión Europea para vehículos pesados, el NO representa el 90% de las emisiones totales de NOₓ, siendo el resto NO₂ . El motor diésel tiene una eficiencia de aproximadamente el 35%, y se pierde aproximadamente el 25 y el 40% de la energía en el sistema de refrigeración y el calor de escape, respectivamente .
Variedades Principales
Captura en el tubo de escape, Vehículos pesados y Automoción.
Transporte Pesado por Carretera (Camiones de Larga Distancia). Variedad miniaturizada adaptada a camiones diésel tradicionales. El sistema aprovecha el calor residual del propio tubo de escape para activar la desabsorción del CO₂. El gas atrapado se comprime a alta presión en tanques cilíndricos compactos instalados detrás de la cabina, los cuales se descargan al repostar combustible en estaciones de servicio específicas.
- Funcionamiento: Dispositivos físicos o químicos instalados en los semirremolques o camiones de carga. Utilizan filtros y calor para separar el CO₂ puro del resto de gases inofensivos, almacenándolo en un depósito a bordo para su posterior descarga y reciclaje.
- Enfoque: Desarrollado principalmente para flotas logísticas que son difíciles de electrificar a corto plazo. Busca hacer que los motores de combustión sean más sostenibles utilizando combustibles neutros en carbono.
- La empresa estadounidense que desarrolla dispositivos de captura post-combustión y que se instalan detrás de la cabina de camiones diésel de larga distancia para absorber hasta el 90% del CO₂.
- Proyecto Vigente: Compañías logísticas globales como Ryder y DHL operan sus dispositivos en pruebas de campo activas dentro de sus flotas como puente intermedio hacia la electrificación total. Además, la empresa se ha expandido al sector ferroviario mediante acuerdos y patentes en fase de despliegue con la gran operadora estadounidense Union Pacific para adaptar la tecnología a locomotoras.
Captura en el motor de combustión Funcionamiento: Sistemas integrados directamente en el escape del vehículo que absorben CO₂ durante la conducción. Los prototipos recientes de fabricantes japoneses buscan limpiar el aire mientras el vehículo está en marcha.
- La spin-off de la universidad Politécnica de Lausana (EPFL) fabrica kits de captura «plug-in» para camiones pesados convencionales utilizando adsorbentes sólidos.
- Proyecto Vigente: Trabaja en servicios de desarrollo conjunto y validación en campo. Su kit aprovecha el calor residual del propio motor del camión para liberar y licuar el CO₂ capturado, optimizando la penalización energética del vehículo.
Sector Ferroviario (Trenes no Electrificados)
Sistemas instalados en vagones especiales de trenes de mercancías diésel. Estos vagones utilizan la propia energía cinética de las frenadas del tren para alimentar grandes ventiladores. El aire con los gases de combustión pasa por filtros químicos pesados sin mermar la potencia del motor principal de la locomotora.
- La empresa estadounidense que desarrolla dispositivos de captura post-combustión y que se instalan detrás de la locomotora de los trenes para absorber hasta el 90% del CO₂.
- Proyecto Vigente: Además, la empresa se ha expandido al sector ferroviario mediante acuerdos y patentes en fase de despliegue con la gran operadora estadounidense Union Pacific para adaptar la tecnología a sus locomotoras.
Unidades móviles de ensayo (Industria y laboratorios itinerantes)
- POLICAP (Politécnico de Milán, Italia): Se ha puesto en marcha una instalación piloto móvil pionera en Piacenza financiada por el Plan Nacional de Recuperación y Resiliencia de Italia.
- Proyecto Vigente: Funciona como un laboratorio itinerante que se traslada físicamente a diferentes plantas industriales del país para probar la eficiencia de disolventes químicos y tecnologías de captura directamente en las chimeneas de sectores difíciles de descarbonizar (como químicas o cementeras) antes de realizar inversiones fijas multimillonarias.
- UTE Eurecat y Cirauqui (España): Cuatro unidades móviles que operan de forma itinerante en Cataluña.
- Proyecto Vigente: El consorcio despliega estos remolques para conectarse a los flujos reales de gases de refinerías y fábricas locales. Sirven para validar qué materiales adsorbentes o membranas funcionan mejor con cada tipo de humo industrial.
- Funcionamiento: Equipos portátiles y plantas piloto que se desplazan a entornos industriales reales para medir y probar tecnologías de absorción (como v-PSA) o microbios que convierten el CO₂ en roca o minerales.
- Enfoque: Sirven para validar procesos de captura antes de invertir en instalaciones fijas a gran escala.
Sector Marítimo (Buques y Cargueros)
Es la variedad con mayor desarrollo comercial a nivel global impulsada por empresas marítimas internacionales. Los barcos tienen espacio en su sección de chimeneas (scrubbers) y acceso constante a agua marina para enfriar procesos. Son capaces de reducir hasta un 70% las emisiones del buque, almacenando el CO₂ licuado en tanques criogénicos hasta llegar a puerto.
Transporte Marítimo (La tecnología más madura)
- Una de las principales navieras de los Paises Bajos lidera el mercado con más de 30 sistemas instalados en barcos operativos. Su sistema comercial Filtree captura CO₂ mediante disolventes líquidos.
- Proyecto Vigente: Se ha aliado con la segunda naviera de los Paises Bajos para preinstalar sus sistemas listos para captura de carbono (carbon capture ready) en buques de carga de coches en el Mediterráneo. Adicionalmente, contando con financiación activa para el buque de gas natural licuado (GNL) Samskip Kvitbjorn, que opera en una ruta fija entre Róterdam y Noruega.
- En Reino Unido la empresa especializada en calcium looping, tecnología que hace pasar el escape del barco por óxido de calcio para transformar el CO₂ en piedras de cal sólidas a bordo, evitando tanques de gas licuado a presión.
- Proyecto Vigente: Ha completado el ensamblaje de sus sistemas comerciales a escala real en su planta de Doncaster. Su principal despliegue activo se realiza a bordo de su principal buque cementero (en alianza con el Grupo Hartman y Materiales Heidelberg), creando una economía circular perfecta: el CO₂ del barco se convierte en cal, que luego se vende para fabricar cemento verde. Recientemente ha recibido 1,5 millones de euros de la Agencia Espacial Europea (ESA) para acelerar su despliegue.
Por Tecnología de Separación Química
Absorción por Solventes Líquidos (Aminas)
- Cómo funciona: Los gases de escape pasan a través de una columna que contiene una solución líquida de aminas, la cual se une químicamente al CO₂. Posteriormente, el líquido se calienta para liberar el CO₂ puro y poder reutilizar el disolvente.
- Ventaja: Es la tecnología más probada del mercado industrial.
- Desventaja: El líquido requiere mucho espacio físico, añade peso oscilante al transporte y su regeneración térmica consume combustible del propio motor.
Adsorción por Sólidos Porosos (MOF y Zeolitas)
- Cómo funciona: Emplea materiales sólidos con una porosidad microscópica extrema como las Estructuras Metalorgánicas (MOF), una innovación impulsada por múltiples científicos reconocidos. El CO₂ se adhiere físicamente a la superficie molecular interna del compuesto.
- Ventaja: Consumen significativamente menos energía que el sistema líquido para soltar el gas.
- Desventaja: Son materiales muy caros de fabricar a gran escala y son sensibles a la degradación por el hollín del diésel.
Mineralización Directa a Bordo (Meteorización Acelerada)
- Cómo funciona: Sistemas de vanguardia diseñados por una de las firmas españolas donde el CO₂ del escape reacciona directamente con piedra caliza molida y agua de mar dentro de un reactor integrado.
- Ventaja: El CO₂ se transforma de manera inmediata en iones de bicarbonato solubles y estables.
- Desventaja: Se puede devolver de forma segura directamente al océano ayudando a combatir la acidificación marina, pero requiere una logística masiva de reabastecimiento de piedra caliza.
Destino del CO₂ Capturado en Movimiento
Una vez el vehículo llega a su nodo logístico (puerto o terminal terrestre), el CO₂ acumulado pasa a dos posibles circuitos de la economía circular:
- Almacenamiento Geológico (CCS): Se transporta y se inyecta a gran profundidad en formaciones rocosas o yacimientos de gas agotados para mantenerlo fuera de la atmósfera para siempre.
- Uso e Integración Industrial (CCU): Se procesa y combina con hidrógeno verde para dar forma a combustibles sintéticos (e-fuels), o bien se utiliza directamente en la fabricación de cementos sostenibles y polímeros plásticos.
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