Tecnologías de captura de CO₂

Capturar y almacenar CO₂: la tecnología clave para descarbonizar la industria

El cemento, el acero, el aluminio, los combustibles o los derivados de la química son productos esenciales para nuestra sociedad. Sin embargo, su producción provoca emisiones de dióxido de carbono (CO₂)⁽¹⁾ que son difíciles de reducir. Para descarbonizar estas industrias, la solución más efectiva es recurrir a las tecnologías de captura y almacenamiento de CO₂ (conocidas por sus siglas en inglés, CCS), una alternativa ya madura que va a resultar clave en las próximas décadas.

Las tecnologías CCS permiten atrapar el CO₂ emitido en los procesos industriales antes de que llegue a la atmósfera, para almacenar luego este gas de manera segura en formaciones geológicas subterráneas. Tanto Naciones Unidas como la Agencia Internacional de la Energía (IEA) reconocen el rol determinante que tendrá en la lucha contra el calentamiento global. La IEA estima que, para alcanzar la neutralidad climática en 2050, se necesitará capturar y almacenar 1.000 Mt/año de CO₂ globalmente para 2030 y 6.000 Mt/año para 2050, aunque para ello será necesario aumentar el ritmo de ejecución de los proyectos actuales.

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Dentro del conjunto de las emisiones de CO₂ se encuentran las denominadas de 'difícil abatimiento'. Estas se originan en industrias intensivas en energía, donde la electrificación no es una alternativa para cubrir sus necesidades energéticas, como la petroquímica básica, o bien en sectores donde la emisión de CO₂ es inherente a sus procesos, como el del cemento.

¿Cuál es la aportación de estos sectores intensivos en energía a las emisiones del planeta? La producción de cemento genera el 8% de las emisiones globales de CO₂, mientras que el acero produce el 7%, por encima del transporte aéreo y el marítimo, que se sitúan en torno al 2-3%. En el caso del cemento, un componente imprescindible para fabricar hormigón, la Asociación Mundial de Productores de Cemento y Hormigón (GCCA) estima que el uso de las tecnologías CCS permitiría reducir sus emisiones un 36%. Por su parte, el acero es un material básico para otras actividades como la industria del automóvil, que es el principal exportador de la economía de la UE y supone el 6% de sus empleos directos e indirectos.

Las tecnologías CCS resultan esenciales para descarbonizar las industrias del cemento, el acero o la química, cuyas emisiones son muy difíciles de reducir por otros medios

Por otro lado, la industria manufacturera contribuye con un 20% al total de emisiones globales. En este sector, la petroquímica básica, que obtiene derivados químicos del petróleo y de sus gases asociados, necesitará una reducción elevada de sus emisiones. Alrededor de un 20% de reducción se puede conseguir mediante la eficiencia energética y la electrificación y, para el 80% restante, la captura y almacenamiento geológico de CO₂ es la solución con mayor nivel de desarrollo tecnológico, según un estudio de la compañía de ingeniería Technip Energies.

“Las tecnologías CCS son una opción de descarbonización indispensable para reducir las emisiones de CO₂ en muchos sectores industriales intensivos en energía, como el acero, el cemento o la química, entre otros, permitiendo un avance hacia las cero emisiones netas de una forma eficiente y competitiva”, explica Marta González, Manager de Commercial & Marketing CCS de Repsol.

Una tecnología con alto grado de madurez

Hoy ya operan 50 instalaciones de captura y almacenamiento de CO₂ en el mundo, 44 están en construcción y más de 500 en fase de desarrollo, según los datos del Global Carbon Capture and Storage Institute. Este organismo califica con un 9 el grado de madurez de estas tecnologías (TRL), el máximo valor en este estándar internacional de medición.

Noruega ha sido el país precursor en Europa en el despliegue de estas tecnologías. La instalación Sleipner CCS funciona desde 1996 y en esta formación salina, situada en el Mar del Norte a 240 kilómetros de la costa noruega, ya se han almacenado más de 20 Mt de CO₂. "Este proyecto es un ejemplo de transparencia porque ha publicado sus datos en tiempo real, lo que ha permitido a los investigadores de todo el mundo comprender los procesos de flujo, realizar predicciones más precisas y desarrollar métodos para el almacenamiento seguro del CO₂", explica Marta González.

La instalación Sleipner CCS, situada a 240 kilómetros de la costa noruega, funciona desde 1996 y ya se han inyectado allí más de 20 Mt de CO₂

Es destacable asimismo el proyecto Northern Lights, también en Noruega, porque ha firmado el primer acuerdo comercial del mundo para el transporte y almacenamiento transfronterizo de CO₂ con la empresa Yara International, que a partir de 2025 enviará a esta instalación para su almacenamiento el gas capturado en sus plantas de producción de fertilizantes y amoníaco situadas en Países Bajos. La colaboración internacional va a ser imprescindible "y este acuerdo abre la posibilidad de ofrecer el transporte y almacenamiento como un servicio. Habrá países que no dispongan de almacenamientos geológicos o no en la cantidad suficiente y se va a requerir de unos flujos de CO₂ hacia otros donde sí los haya", resalta la experta de Repsol.

El CO₂ capturado puede almacenarse de manera segura en formaciones geológicas situadas a una profundidad de entre 1,5 y 2 km dentro del subsuelo

Porthos, en Países Bajos, es el primer proyecto a gran escala dentro de la UE. El CO₂ generado por las industrias situadas en el entorno del puerto de Róterdam será transportado a través de una tubería de más de 30 kilómetros hasta el Mar del Norte, donde se almacenará en yacimientos de gas agotados, a más de tres kilómetros de profundidad. Con unas previsiones de almacenamiento de 37 millones de toneladas de CO₂, con alrededor de 2,5 Mt de CO₂ al año durante 15 años, su valor estratégico le ha valido el reconocimiento como un Proyecto de Interés Común, recibiendo por ello financiación europea.

Una asignatura pendiente en España

En España, la Plataforma Tecnológica Española del CO₂ (PTECO2), un think tank que agrupa a las empresas involucradas en la cadena del CO₂, instituciones públicas y centros de I+D, indica en su informe de 2024 "Las tecnologías CCUS, una oportunidad de país" que, pese a la mejora de la eficiencia energética o el uso de hidrógeno y combustibles renovables en los procesos, dos terceras partes de las emisiones industriales del país son de difícil abatimiento, por lo que considera que estas tecnologías serán una opción imprescindible para descarbonizar el tejido industrial.

Recientemente, el gobierno español ha incluido en el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima (PNIEC) un reconocimiento de la utilidad de esta solución, aunque limitada a aquellos sectores donde no existen mejores alternativas de abatimiento. Para la PTECO2, en nuestro país “vamos tarde. Los principales países de la eurozona tienen una estrategia bien definida y proyectos específicos en desarrollo con apoyo público. Pero con apoyo Estatal y una hoja de ruta, se puede lograr”.

"España tiene un gran potencial, con universidades y centros de investigación con amplia experiencia en el conocimiento de tecnologías CCUS. Sin embargo, el grado de actuación a nivel industrial es todavía escaso", explica Fèlix Llovell, director de la Cátedra de Transición Energética Fundación Repsol sobre Captura y Aprovechamiento de CO₂ en la Universidad Rovira i Virgili. En torno a estas tecnologías podría surgir además una nueva industria con cuyo desarrollo la PTECO2 estima que se podrían crear 70.000 empleos y movilizar más 7 mil millones de euros de valor añadido para la economía. "Aunque es evidente que la adopción de estas tecnologías supondrá un coste inicial importante, existe un retorno a largo plazo del que toda la sociedad se beneficiará".

⁽¹⁾Algunos gases de la atmósfera terrestre actúan reteniendo el calor del sol e impiden que escape al espacio, provocando así el calentamiento global. Muchos de esos gases de efecto invernadero se producen de forma natural, pero, debido a las actividades humanas, las concentraciones de algunos de ellos están aumentando en la atmósfera, sobre todo las de dióxido de carbono (CO2), metano, óxido nitroso y gases fluorados, siendo perjudiciales para el medio ambiente.