Prácticas recomendadas en el transporte y almacenamiento de dióxido de carbono

La captura, utilización y almacenamiento de carbono (CCUS) se está convirtiendo en una estrategia cada vez más común para gestionar las emisiones industriales y evitar la liberación de gases invernadero como el CO2 (GEI) a la atmósfera. Estos métodos son particularmente atractivos por dos razones principales:

• Cumplimiento normativo: la CCUS permite a las industrias con altas emisiones, como las del cemento o el acero, cumplir con los objetivos normativos de manera efectiva
• Mitigación de restricciones: la implementación de CCUS es particularmente valiosa en aquellos casos en los que la posibilidad de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero a través de métodos más sencillos, p. ej., las mejoras fundamentales en la eficiencia de los procesos o el cambio a fuentes de energía renovables, es limitada o técnicamente inviable

Aunque se ha prestado mucha atención al desarrollo de métodos eficientes de captura de carbono también es necesario adoptar medidas significativas para procesar adecuadamente el CO₂. Los pasos clave en este proceso son:

• Compresión: tras la captura, el CO₂ gaseoso debe comprimirse, a veces hasta un estado líquido
• Transporte: a continuación, el CO₂ se transporta de forma segura a una ubicación cuidadosamente seleccionada para su uso o almacenamiento
• Logística: teniendo en cuenta numerosos factores, como la distancia, geografía, infraestructura existente, impacto ambiental y coste del transporte

Actualmente, hay tres métodos principales de transporte que predominan en el sector industrial. Cada uno de estos métodos ofrece beneficios específicos basados en la escala y la posición geográfica del proyecto:

• Tuberías: les la opción más consolidada y a menudo económica para transportar grandes volúmenes de CO₂ a largas distancias, especialmente en entornos terrestres. Las tuberías de gas natural existentes pueden reaprovecharse para reducir los costes y el impacto medioambiental; sin embargo, este aprovechamiento requiere una evaluación exhaustiva debido a las propiedades corrosivas del CO₂ a las mayores exigencias de presión que implica su transporte. Aunque las tuberías de gas natural suelen funcionar hasta aproximadamente 90 bar (1.300 psi), el transporte de CO₂ puede requerir presiones de hasta 150 bar (2.175 psi).
• Buques: :una opción ideal para el transporte marítimo a larga distancia hacia instalaciones de utilización o almacenamiento.
• Camión y ferrocarril: ofrece flexibilidad para cantidades más pequeñas o distancias más cortas allí donde la infraestructura de tuberías es limitada. Permite el transporte entre los puntos de captura, las instalaciones de almacenamiento o los centros de consolidación; sin embargo, resulta costoso en largas distancias y, en el caso del transporte por camión, añade tráfico y emisiones derivadas del uso de diésel.

Garantizar un transporte seguro y eficiente del dióxido de carbono requiere el cumplimiento de las normativas y los estándares de pureza. Aunque algunos códigos varían según la región, el dióxido de carbono está clasificado como material peligroso en altas concentraciones. Su transporte está sujeto a normativas similares a las que regulan el gas natural en cada jurisdicción. Estas normativas son esenciales para garantizar la integridad de las tuberías, la prevención de fugas y los protocolos de respuesta ante una emergencia.

Además, la pureza del, CO₂ es crítica, tanto para las aplicaciones posteriores de uso final como durante para garantizar la seguridad durante su transporte. Impurezas como el agua, el sulfuro de hidrógeno o los óxidos de nitrógeno pueden suponer riesgos importantes, ya que pueden provocar reacciones químicascorrosión, defectos en el producto y daños en la infraestructura.

Para gestionar estos riesgos, necesita certeza en tiempo real. Endress+Hauser proporciona la instrumentación fiable y precisa necesaria para monitorizar el caudal, la presión, la temperatura, la calidad y la composición. Esto lee ayudará a:

• Mantener el cumplimiento normativo
• Detectar impurezas inmediatamente
• Garantizar la integridad a largo plazo de todo su sistema de transporte

Una vez capturado y entregado, el dióxido de carbono debe utilizarse en un proceso industrial o almacenarse de forma segura para evitar su liberación a la atmósfera. Las ubicaciones de almacenamiento más habituales son formaciones geológicas, profundas, aunque el secuestro en zonas oceánicas está despertando un interés creciente.

El almacenamiento de dióxido de carbono en formaciones geológicas consiste en inyectarlo en el subsuelo, generalmente a más de un kilómetro por debajo de los acuíferos subterráneos, dentro de emplazamientos cuidadosamente seleccionados y sometidos a una monitorización continua. Las ubicaciones adecuadas suelen ser reservorios subterráneos existentes, como yacimientos de petróleo y gas agotados, acuíferos salinos profundos y vetas de carbón no explotable. Estas formaciones rocosas porosas suelen taparse con una "roca de sellado" no porosa para evitar fugas de CO₂.

El almacenamiento subterráneo ha demostrado ser un método seguro para el secuestro de dióxido de carbono durante miles de años.El Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) estima que el país dispone de formaciones geológicas con capacidad para almacenar aproximadamente 3.000 gigatoneladas dedióxido de carbono. Sin embargo, seleccionar lugares de almacenamiento adecuados requiere realizar estudios geológicos y de modelado extensos para garantizar la integridad de la formación. Asimismo, el proceso busca minimizar posibles riesgos, como la sismicidad inducida y los impactos sobre los recursos de agua subterránea.

Aunque el almacenamiento geológico sigue siendo la opción más viable a corto plazo, los investigadores continúan explorando alternativas. La carbonatación mineral,, por ejemplo, imita los procesos geológicos al reaccionar el dióxido de carbono con elementos de la tierra para formar minerales de carbono estables, lo que logra atrapar el carbono durante períodos de tiempo más largos. Aunque el almacenamiento a largo plazo ofrece un gran potencial, este método requiere una cantidad considerable de energía y debe hacer frente a obstáculos relacionados con el coste, la escalabilidad y el acceso a los recursos.

De manera alternativa, el dióxido de carbono se puede inyectar en formaciones rocosas debajo del lecho marino. El Mar del Norte en Europa, por ejemplo, tiene el potencial de almacenar aproximadamente 100 millones de toneladas de CO₂ dentro de sus vastas capas de piedra arenisca. Esto equivale a casi la totalidad de las emisiones mundiales a lo largo de tres años.

La medición y monitorización precisas con los instrumentos adecuados son esenciales en toda la cadena CCUS para garantizar la eficiencia, la seguridad y la integridad medioambiental del proceso . Durante el transporte, debe medirse la presión, la temperatura, el caudal y la calidad del dióxido de carbono en las tuberías y en los terminales para garantizar un transporte seguro y un custody transfer preciso.

Independientemente del método de almacenamiento elegido, una monitorización completa es crítica para garantizar la integridad a largo plazo de la instalación y evitar que el CO2 se filtre de nuevo a la atmósfera. La monitorización efectiva del dióxido de carbono en los depósitos de almacenamiento requiere tecnologías avanzadas y sistemas de detección de gas sofisticados. Esto permite a los operadores mantenerse informados sobre su movimiento y comportamiento en el subsuelo. Una sólida medición en continuo es la clave para detectar a tiempo posibles anomalías y fugas, ya que permite generar alertas que facilitan la intervención del personal y la mitigación de riesgos medioambientales.

Una vez capturado el dióxido de carbono, es necesario decidir su destino y los métodos para transportarlo. La investigación continua y las importantes inversiones de actores públicos y privados son esenciales para ampliar la infraestructura de transporte y almacenamiento necesaria para reducir de forma significativa las emisiones de GEI. Con ello, se mejorarán las capacidades tecnológicas y la viabilidad económica de los equipos de CCUS, lo que facilitará su adopción generalizada en la industria.

Capturar CO₂ de los flujos de proceso de productos industriales es un primer paso fundamental en la cadena de valor de CCUS. Sin embargo, el éxito a largo plazo depende del desarrollo de soluciones de transporte, aprovechamiento y almacenamiento permanente seguras, eficientes y sostenibles. Los principales candidatos para el transporte de dióxido de carbono son las tuberías, los vehículos terrestres y los métodos marítimos, mientras que las formaciones geológicas son las que mejor opción para su almacenamiento.

Optimizar la eficiencia y desarrollar otras opciones requiere el acuerdo entre gobiernos, fabricantes de procesos, investigadores y comunidades para abordar los desafíos técnicos, económicos, normativos y sociales. No obstante, se espera que invertir en estas capacidades aumente el impacto positivo del método CCUS en la reducción de GEI en las próximas décadas, lo que ayudará a la industria a cumplir los ambiciosos objetivos de cero emisiones netas para crear un futuro más sostenible.