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Exxon tiene una forma inteligente de capturar carbono, si funciona
Decidido a resolver uno de los mayores desafíos en la reducción de las emisiones de dióxido de carbono de la producción de electricidad, ExxonMobil dice que se asociará con el desarrollador de celdas de combustible Energía de celda de combustible perseguir una nueva forma de captura de carbono —limpiar el dióxido de carbono de los gases de escape de las centrales eléctricas de gas natural y carbón y almacenarlo en lugar de liberarlo a la atmósfera.
La captura y almacenamiento de carbono, como se le conoce, ha sido durante mucho tiempo un objetivo de los grandes productores de petróleo, gas y carbón y de las empresas de servicios públicos que generan energía. Las centrales eléctricas que queman combustibles fósiles son las mayor fuente individual de emisiones de carbono . La investigación y el desarrollo hasta la fecha se han centrado en los derivados del amoníaco conocidos como aminas, que pueden separar el dióxido de carbono de los gases de escape de las chimeneas.
Sin embargo, esa tecnología es costosa y consume mucha energía, lo que aumenta el costo de la electricidad y desvía una gran cantidad de energía producida por la planta. Parte del problema es que la concentración de dióxido de carbono en los gases de escape es muy baja: del 12 al 15 por ciento para una planta de carbón y tan solo del 5 por ciento para una planta moderna de gas natural. Los intentos de construir plantas de energía a gran escala que incorporen la captura de carbono, incluido el desafortunado Proyecto FutureGen , se han hundido en gran medida (ver Peabody Energy's Bankruptcy Shows the Limits of 'Clean Coal').
Las celdas de combustible como esta podrían capturar el carbono de las chimeneas de las plantas de combustibles fósiles.
Financiada por el Departamento de Energía de EE. UU., la investigación sobre celdas de combustible que capturan carbono ha estado en marcha durante varios años. La tecnología FuelCell Energy usaría lo que se conoce como pila de combustible de carbonato , que utiliza dióxido de carbono como uno de sus insumos, para capturar el dióxido de carbono y concentrarlo en una forma que pueda transportarse y almacenarse, muy probablemente en depósitos subterráneos profundos. El sistema generaría electricidad adicional, en lugar de consumirla, y la energía de la planta en general costaría menos que la electricidad de las plantas que utilizan soluciones anteriores basadas en aminas.
FuelCell Energy fabrica celdas de combustible que generan energía en más de 50 ubicaciones en todo el mundo. Usar esas celdas de combustible para capturar dióxido de carbono y al mismo tiempo producir electricidad sería una aplicación novedosa. Mejoraría drásticamente la economía de la captura de carbono. Para una planta de carbón de 500 megavatios, por ejemplo, capturar el 90 por ciento de las emisiones de carbono requeriría un sistema de celdas de combustible de 400 megavatios y aumentaría el costo de la electricidad de 6 centavos por kilovatio-hora a 8 centavos. Capturar el 90 por ciento del dióxido de carbono de una planta de gas natural del mismo tamaño implicaría un sistema de celdas de combustible de 120 megavatios y agregaría aproximadamente la misma cantidad al costo de la electricidad.
He sido un defensor de la captura electroquímica de CO2 basada en carbonato durante años, dice William Mustain, profesor asociado de ingeniería química en la Universidad de Connecticut, quien ha realizado una extensa investigación sobre las celdas de combustible de carbonato. Creo que este tipo de tecnologías son exactamente lo que deberíamos estar buscando.
Si bien es prometedora, esta tecnología no ofrece una solución completa. Agregar 2 centavos por kilovatio-hora al costo de la electricidad sería menos de la mitad del aumento de la tecnología de captura de carbono más convencional, pero sigue siendo un aumento del 33 por ciento, un aumento significativo, particularmente en una era de electricidad abundante y de bajo costo. del gas natural Y agregar sistemas de celdas de combustible de cientos de megavatios sería una tarea costosa para los generadores de energía.
Eso es enorme, dice Mustaine. Tendrían que construir algo sin precedentes. La investigación de laboratorio inicial involucrará sistemas a escala de kilovatios, dijeron las compañías, que luego se ampliarán a una planta piloto de alrededor de 2,5 megavatios, muy lejos del tamaño necesario para trabajar en plantas de energía operativas.
Además, capturar el carbono es solo un primer paso; luego debe ser transportado y almacenado bajo tierra. El back-end, la construcción de las tuberías y el desarrollo de los depósitos de almacenamiento subterráneo, costaría miles de millones de dólares. Pero resolver el front-end sería un gran paso adelante.