Título en español: Desarrollo de un nuevo material para su implementación en un proceso de captura y utilización de CO2 aplicable a cementeras chilenas existentes y cumplir el compromiso de la carbono neutralidad.
Código de proyecto: s/c
Equipo académico:
- Profesor responsable: Elodie Blanco
Plazo de ejecución: 2023 - 2025
Resumen:
El dióxido de carbono (CO2) es el principal gas a efecto invernadero. Después de los acuerdos de Paris y recientemente en la COP 26, Chile se comprometió a reducir sus emisiones para limitar a 1.5oC el incremento de la temperatura global de aquí a 2030. Lo que supone reducir significativamente las emisiones totales. Uno de los sectores que produce una cantidad importante de CO2 es la industria del cemento. Si fuese un país, la industria del cemento sería el tercer emisor de CO2 detrás de China y Estados Unidos con un 7% de las emisiones, el promedio mundial de emisiones alcanza 616 kgCO2/tonelada de cemento.
A nivel nacional, la fabricación de cemento genera 581 kgCO2/tonelada de cemento (FICEM 2019). Es importante destacar, que el CO2 producido por la industria cementera es considerado como inevitable ya que hoy no existen otras alternativas a esos materiales. Se pueden destacar varias estrategias para cumplir con el compromiso de reducción de emisiones como la mejora de la eficiencia energética, el uso de combustibles alternativos, la sustitución del Clinker, la investigación de nuevos cementos o la captura/almacenamiento/utilización de CO2 (CCSU). Esa última podría reducir considerablemente la huella de carbono de la industria, no obstante el desarrollo masivo de tal tecnología se ve impedido por su alto costo.
La captura de CO2 se puede realizar mediante tres distintos procesos: la absorción, membranas y la adsorción. Actualmente, la absorción usando aminas como solventes es el proceso empleado a escala industrial, sin embargo, presentan varias desventajas como el alto requerimiento energético, problemas de corrosión y alto volumen de absorbente necesario. Una alternativa interesante a los sorbentes líquidos es el uso de sólidos. La ventaja de esos materiales es que necesitan menores temperatura para opera resultando en costos de de captura competitivos. Además, son potencialmente menos dañinos para el medio ambiente y podrían ser utilizado al final de vida como materiales suplementario en la fabricación del hormigón generando menos residuos. Finalmente, el CO2 ha representado en los últimos años un residuo que contamina y daña el medioambiente. Sin embargo, no es solo un desecho, pues también presenta un alto potencial como subproducto para otras industrias, incluso desde hace un tiempo se consume en diversas industrias.
La presente propuesta aborda la problemática de la reducción de huella de carbono durante el proceso de fabricación del cemento. Se enfoca principalmente en el proceso de captura y utilización de carbono (CCU). El proyecto propone i) Desarrollar materiales sorbentes eficientes para la captura de CO2 mediante un proceso de captura post-combustión ii) Comparar los mejores materiales mediante análisis técnico económico y de ciclo de vida. iii) Evaluar el uso del CO2 en la cadena de valor del hormigón y reutilización de los materiales sorbentes en fin de vida en el proceso de fabricación del cemento para seguir reduciendo la huella de carbono de esa industria. Se espera al final del proyecto concluir con un piloto prototipo que permita capturar el CO2 formado durante el proceso de fabricación de Clinker a escala laboratorio reduciendo así su huella de carbono. Objetivo general Reducir la huella de carbono de la industria de la construcción con hormigón mediante la implementación y validación de un proceso optimizado de captura y utilización de CO2, a partir del desarrollo de materiales sorbentes sólidos que pueden ser implementados en las cementeras chilenas.