Captura precombustión
Se elimina el CO₂ antes de quemar el combustible mediante gasificación y producción de gas de síntesis (H₂ + CO₂). Suele asociarse a hidrógeno, química pesada y combustibles sintéticos. Existen 2 sistemas principales basados en solventes (físicos y químicos) para eliminar el CO2 en precombustión, subdivididos en tecnologías comerciales maduras como Rectisol, Selexol y sistemas de aminas.
Este proceso de captura se conoce técnicamente como captura de carbono en precombustión.
Existen principalmente dos sistemas comerciales para eliminar el CO2 antes de quemar el combustible tras la gasificación: el sistema basado en solventes químicos y el sistema basado en solventes físicos.
A continuación se detallan el funcionamiento general y los tipos de tecnologías disponibles.
Funcionamiento del Proceso
El combustible (como carbón o biomasa) no se quema directamente, sino que pasa por las siguientes etapas:
- Gasificación: El combustible reacciona con oxígeno y vapor para producir gas de síntesis (CO y H2).
- Reacción de desplazamiento: El monóxido de carbono (CO) se hace reaccionar con vapor de agua (H2O) mediante la reacción Water-Gas Shift (CO + H2O =>CO2 + H2) para convertirlo en CO2 y más H2.
- Separación: Se elimina el CO2, dejando un gas rico en hidrógeno (H2) limpio para quemar o usar en pilas de combustible.
Los 2 Sistemas Principales de Separación
La separación del CO2 en el gas de síntesis (que se encuentra a altas presiones) se realiza mediante dos familias de tecnologías:
1. Sistemas de Solventes Físicos (Los más comunes)
Aprovechan la alta presión del gas de síntesis para disolver el CO2 en un líquido sin necesidad de una reacción química. Al bajar la presión en otra cámara, el CO2 se libera de forma natural.
- Proceso Rectisol: Utiliza metanol frío como solvente. Es muy eficiente pero requiere refrigeración.
- Proceso Selexol: Utiliza éteres dimetílicos de polietilenglicol. Opera a temperaturas moderadas y ahorra energía de enfriamiento.
2. Sistemas de Solventes Químicos
Utilizan sustancias que reaccionan químicamente con el CO2 para atraparlo. Requieren aplicar mucho calor para romper el enlace químico y liberar el CO2 capturado.
- Aminas (MDEA): La metildietanolamina activada es común cuando se requiere una alta pureza.
- Carbonato de potasio caliente (Benfield): Ideal para flujos de gas con altas concentraciones de CO2.
Tecnologías Emergentes (Alternativas)
Además de los sistemas de solventes líquidos, existen otras tres tecnologías en desarrollo o escala piloto:
- Separación por membranas: Filtros poliméricos o cerámicos que dejan pasar solo el H2 o el CO2.
- Adsorción por oscilación de presión (PSA): Sólidos porosos (como zeolitas) que atrapan el CO2 a alta presión y lo liberan al bajarla.
- Fraccionamiento criogénico: Enfriamiento extremo para licuar el CO2 y separarlo de los gases.
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