El cambio climático es uno de los desafíos más críticos que enfrenta la humanidad hoy en día. La Captura Directa de Aire (DAC, por sus siglas en inglés) se presenta como una tecnología prometedora para abordar este problema al capturar dióxido de carbono (CO₂) directamente del ambiente.

Este artículo explora de una manera inicial qué es la Captura Directa de Aire, cómo funciona y su importancia en la lucha contra el cambio climático.

Chimenea emitiendo humo al ambiente, representando la necesidad de tecnologías de Captura Directa de Aire (DAC) para reducir las emisiones de CO₂

Descripción y propósito de la tecnología

La DAC es una tecnología para la reducción de gases que podría remover el CO₂ y otros gases de efecto invernadero de la atmósfera terrestre a gran escala. En estas propuestas, el carbono se almacena en el subsuelo a través de la captura y almacenamiento de carbono (CCS, por sus siglas en inglés) o en productos de diversa duración, con las técnicas de captura, uso y almacenamiento de carbono (CCUS, por sus siglas en inglés).

Los enfoques de Captura Directa del Aire (DAC) utilizan reacciones químicas para separar el CO₂ del aire de entrada, empleando sustancias que actúan como un filtro selectivo de CO₂. Los dos procesos más desarrollados son con disolventes líquidos y absorbentes sólidos: el CO₂ se disuelve en un disolvente líquido, por ejemplo una solución de hidróxido fuerte, o se adhiere a la superficie de un absorbente sólido, como una resina de plástico.

Pero, antes de continuar, ¿qué son las CCS, CSS, PSC, CCUS, DAC y todas estas siglas?

Aunque existen multitud de siglas, quizá estas sean las principales y las que se deben tener claras:

  • Según la fuente inicial de la que provenía el CO₂ capturado:
  • Según el destino final del CO₂ capturado:

  • PSC (Captura de Fuente Puntual, por sus siglas en inglés Point Source Capture)

    : En CO₂ se refiere a la captura de dióxido de carbono (CO₂) directamente desde las fuentes fijas y localizadas de emisión, como las plantas de energía, las fábricas y otras instalaciones industriales. Estas fuentes puntuales emiten grandes cantidades de CO₂, y la tecnología de captura de carbono se utiliza para interceptar el CO₂ antes de que sea liberado a la atmósfera.

  • DAC (Captura Directa de Aire, por sus siglas en inglés Direct Air Capture)

    : Esta tecnología está diseñada para eliminar el CO₂ directamente del aire ambiente. A diferencia de otros métodos de captura de carbono, la DAC puede desplegarse en cualquier lugar con acceso a energía renovable, lo que la hace extremadamente versátil. Empresas como EDIBON estamos liderando el camino en el desarrollo de estas tecnologías innovadoras.

  • RDC (Eliminación Directa de CO₂, por sus siglas en inglés Removal of Direct CO₂):

    Es un término que se refiere a la eliminación directa del dióxido de carbono (CO₂) de la atmósfera o de fuentes específicas. Este concepto engloba varias tecnologías y métodos diseñados para extraer el CO₂ del aire o de otros ambientes, con el fin de reducir las concentraciones de este gas de efecto invernadero y mitigar el cambio climático.

  • CCS (Captura y Almacenamiento de Carbono, por sus siglas en inglés Carbon Capture and Storage):

    Esta tecnología está diseñada para capturar el dióxido de carbono (CO₂) emitido por grandes fuentes industriales y plantas de energía, evitando que el CO₂ se libere a la atmósfera. Una vez capturado, el CO₂ se almacena en formaciones seguras.

  • CSS (Captura y Almacenamiento Subterráneo de Carbono, por sus siglas en inglés Carbon Sequestration and Storage):

    Similar a CCS, esta tecnología se centra en la captura de CO₂ y su almacenamiento en formaciones geológicas subterráneas para evitar su liberación a la atmósfera.

  • CCUS (Captura, Uso y Almacenamiento de Carbono, por sus siglas en inglés Carbon Capture, Utilization, and Storage):

    Esta tecnología no solo captura el CO₂, sino que también encuentra usos productivos para el gas capturado antes de almacenarlo permanentemente. Los usos pueden incluir la fabricación de materiales de construcción, combustibles sintéticos, productos químicos o agua carbonatada entre otros muchos.

Tecnologías y Métodos de Captura del Dióxido de Carbono: Nuestra Experiencia

Captura en Fuente Puntual, PSC (Point Source Capture)

  • Método: La Captura en Fuente Puntual, PSC (Point Source Capture) utiliza tecnologías de captura post-combustión, pre-combustión y oxicombustión para interceptar el CO₂ antes de que se libere a la atmósfera.
  • Aplicación: Comúnmente utilizada en industrias con emisiones concentradas y de gran volumen, como plantas de energía que queman carbón o gas natural.
  • Ventajas: Alta eficiencia en entornos con alta concentración de CO₂; puede ser integrado en instalaciones existentes.
  • Desafíos: Requiere infraestructura específica y puede ser costoso de implementar y mantener.

Captura Directa de Aire, DAC (Direct Air Capture)

  • Método: Utiliza reacciones químicas para separar el CO₂ del aire, empleando disolventes líquidos o absorbentes sólidos, y a menudo utiliza grandes ventiladores para mover el aire a través de los filtros.
  • Aplicación: Puede ser desplegada en cualquier lugar con acceso a energía renovable, haciéndola muy versátil.
  • Ventajas: No está limitada por la ubicación de las fuentes de emisión; puede ayudar a reducir las concentraciones de CO₂ atmosférico de forma global.
  • Desafíos: Extremadamente costosa.
La continua investigación y desarrollo en estas áreas es crucial para avanzar hacia una economía baja en carbono y mitigar los efectos del cambio climático mediante la reducción o mitigación de los desafíos anteriormente planteados.

Impulsando la Innovación en la Cadena de Valor de la Captura Directa de Aire (DAC)

Aire limpio gracias a la Captura Directa de Aire (DAC)

Las tecnologías de Captura Directa de Aire (DAC) requieren una cantidad significativa de energía. Los dos métodos principales de DAC – DAC sólido (S-DAC) y DAC líquido (L-DAC) – fueron inicialmente diseñados para operar utilizando tanto calor como electricidad. Las necesidades de calor a baja temperatura de S-DAC permiten que funcione con fuentes de energía renovable, como bombas de calor y energía geotérmica. En cambio, L-DAC, que requiere temperaturas de hasta 900°C, generalmente depende del gas natural para obtener calor. Sin embargo, el CO₂ generado por la combustión de este gas se captura en el proceso, evitando emisiones. Innovar para incorporar opciones de energía renovable para el calor industrial de alta temperatura maximizaría el potencial de eliminación de carbono de las plantas L-DAC.

La flexibilidad de ubicación de las plantas DAC necesita ser demostrada en diferentes condiciones. La ventaja teórica de DAC es su capacidad para ubicarse en cualquier lugar con acceso a energía baja en carbono y recursos de almacenamiento o utilización de CO₂. También puede situarse cerca de infraestructura existente o planificada de transporte y almacenamiento de CO₂. Sin embargo, pueden existir límites prácticos a esta flexibilidad de ubicación. Hasta la fecha, las plantas DAC han operado exitosamente en una variedad de condiciones climáticas en Europa y América del Norte, pero se necesita más prueba en lugares caracterizados, por ejemplo, por climas extremadamente secos o húmedos, o aire contaminado.

La innovación en oportunidades de uso de CO₂, incluidos los combustibles sintéticos, podría reducir costos y proporcionar un mercado para DAC. Los primeros esfuerzos comerciales para desarrollar combustibles sintéticos para aviación utilizando CO₂ capturado del aire e hidrógeno ya han comenzado, reflejando el importante papel que estos combustibles podrían desempeñar, junto con los biocombustibles, en el sector. Según el Escenario de Emisiones Netas Cero para 2050, aproximadamente un tercio de la demanda de combustible para aviación en 2050 será satisfecha por estos combustibles sintéticos, pero actualmente su costo puede ser más de cinco veces superior al de las opciones basadas en combustibles fósiles convencionales. Se necesita más innovación para apoyar la reducción de costos y la comercialización más rápida, y así construir un mercado potencialmente grande para el CO₂ capturado del aire.

Desafíos y Consideraciones

A pesar de ser una tecnología tan prometedora, estos desafíos subrayan la necesidad de continuar investigando y desarrollando métodos más eficientes y económicos.

En EDIBON, estamos comprometidos a profundizar en esta investigación para mejorar la viabilidad y eficacia de la DAC.

Nuestro Liderazgo en Plantas Piloto para Captura de CO₂

En EDIBON, somos pioneros en el diseño y la construcción de plantas piloto para captura de CO₂ altamente complejas.

Desde el inicio, hemos abordado y superado los retos más difíciles con total facilidad, contribuyendo significativamente a la eliminación del dióxido de carbono.

Hemos desarrollado y suministrado plantas piloto para el proyecto MOF4AIR, una iniciativa de la Unión Europea para la captura eficiente de CO₂ en entornos industriales.

Algunas de nuestras contribuciones incluyen:

TUPRAS PILOT PLANT EDIBON
TCM PILOT PLANT EDIBON
SOLAMAT-MEREX PILOT PLANT EDIBON

Refinería de petróleo de la compañía Tüpras (Türkiye Petrol Rafinerileri A.Ş)

Centro de pruebas para tecnologías de captura de CO₂, Technology Centre Monsgtad (TCM)

Centro de tratamiento de residuos SOLAMAT-MEREX (Rognac) | SARPI-VEOLIA

Izmit, Turquía

Mongstad, Noruega

Rognac, Francia

Beneficios del Proyecto MOF4AIR

  • Disminución del 95 % de las emisiones de dióxido de carbono de las plantas de energía y las industrias con alta intensidad de carbono.
  • Reducción del 40 % de las emisiones de gases que contribuyen al efecto invernadero.
  • Rápido avance hacia una economía con bajas emisiones de carbono.
  • Empleo de tecnologías ecológicas con facilidad de transporte.