En un contexto donde el cambio climático se ha convertido en una preocupación mundial, la captura y valorización del dióxido de carbono (CO2) emerge como una solución prometedora para mitigar las emisiones de gases de efecto invernadero, y transformarlos en nuevos productos con valor agregado. En este contexto, se han desarrollado diversas investigaciones que permitan minimizar las emisiones industrias. Sin embargo, cada una cuenta con ventajas y desventajas.
A partir de este desafío sostenible, nace el proyecto “CO2 capture and its conversion into high-value chemicals: an alternative for using the green H2 from Chile”, al cual se le adjudicó recientemente un Anillo Regular de Tecnología 2024 de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID). El proyecto es liderado por Roberto Canales, miembro del Centro de Innovación del Hormigón UC, investigador del Núcleo Milenio CSC y académico del Departamento de Ingeniería Química y Bioprocesos UC.
La subdirectora es Elodie Blanco, quien lidera el Eje de Captura y Valorización de CO2 en el Centro de Innovación del Hormigón UC, y es académica de los Departamentos de Ingeniería Química y Bioprocesos UC y del Departamento de Ingeniería y Gestión de la Construcción UC. Como investigadores asociados están Néstor Escalona, académico de la Facultad de Química de la Pontificia Universidad Católica de Chile y académico colaborador del Centro de Innovación del Hormigón UC, además de Alejandro Karelovic y José Matías Garrido, ambos académicos de la Universidad de Concepción.
Al igual que el Dr. Roberto Canales, la Dra. Elodie Blanco y los Dres. Néstor Escalona y Alejandro Karelovic, pertenecen al Núcleo Milenio en Procesos Catalíticos hacia la Química Sustentable (CSC).
Objetivos del proyecto
Este proyecto, propone un proceso de captura y reconversión de CO2 que pueda ser adaptable a diferentes industrias, aplicando solventes eutécticos profundos, los cuales son biodegradables, económicos y con propiedades fisicoquímicas favorables.
En Chile, un país con un compromiso creciente hacia la sostenibilidad y con un gran potencial energético, se espera estudiar la conversión de dióxido de carbono en compuestos que escasamente se producen en el territorio, tales como metanol e hidrocarburos. Debido a la creciente producción futura de hidrógeno verde en Chile, el objetivo es diseñar catalizadores que puedan mejorar las condiciones de producción de metanol e hidrocarburos, puesto que el H2V se produce por la hidrogenación del CO2.
El proyecto espera realizar una simulación de procesos, un análisis técnico-económico y un Análisis de Ciclo de Vida (LCA, por sus siglas en inglés) de los precursores y los procesos de captura y valorización de CO2 para evaluar factores de sustentabilidad y riesgos, y proponer el mecanismo más viable para su implementación e industrialización.
Métodos de captura de CO2
Dentro de las alternativas existentes de captura de CO2, están la postcombustión, la precombustión, la oxicombustión, el desarrollo de bucles químicos, captura directa del aire, entre otras tecnologías. Para hacer uso de ellas, se debe considerar cuál es la más idónea para cada tipo de industria, debido a que son procesos diferentes.
En el caso de la postcombustión, existen cuatro mecanismos disponibles para la separación y captura de CO2. Por un lado, están la Absorción y Adsorción (las cuales pueden ser mediante procesos químicos o físicos). También está el proceso Criogénico y por Membrana.
La clave radica en cómo extender el ciclo de vida del CO2, dando un valor agregado a este componente para potenciar el desarrollo de un futuro energético sostenible y amigable con el medioambiente.
Si quieres conocer más sobre estos procesos de captura de CO2 y cómo potenciar su valorización, escucha el Podcast “Desafíos y oportunidades en la captura de CO2 para un futuro sostenible” con el académico Roberto Canales.
Aplicaciones y colaboraciones industriales
La valorización del CO2 capturado abre un abanico de oportunidades para diversas industrias. Principalmente, la posibilidad de generar combustibles como metanol o hidrocarburos que puedan ser aplicados en diversos procesos industriales. Esto permite extender el ciclo de vida del CO2, y reducir el uso de combustibles fósiles, los cuales tienen una mayor huella de carbono e impacto medioambiental. Sin embargo, para que esto ocurra, es crucial fomentar la colaboración entre sectores e incentivar a las industrias para ser partícipes de este tipo de desarrollo tecnológico.
Actualmente el proyecto cuenta con el apoyo de la empresa Colbún para ir avanzando en los Grados de Maduración de la Tecnología (TLR, por sus siglas en inglés). No obstante, la invitación a participar está disponible para toda empresa que desee colaborar.