captura y almacenamiento de co2 - junta de andalucía · 2012-01-30 · se lo impide la roca sello...
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Captura y Almacenamiento de CO2
Prof. Dr. Vicente J. Cortés
Director del Programa de Captura de CO2 CIUDEN
Catedrático de la Escuela de Ingenieros de Sevilla
19 de octubre de 2011
Contenidos
La necesidad de reducir las emisiones de CO2: alternativas
Elementos básicos de la captura de CO2
Los retos de la captura y almacenamiento de CO2 (CAC)
Almacenamiento geológico de CO2
La CAC y CIUDEN
LA NECESIDAD DE REDUCIR LAS
EMISIONES DE CO2: ALTERNATIVAS
Antecedentes
LA NECESIDAD DE DESACOPLAR EL CRECIMIENTO
ECONÓMICO DE LAS EMISIONES DE CO2
1750 1800 1850 1900 1950 2000
350
325
300
275
1769 – Maquina de vapor. Watt
1787 – Barco de vapor. Fitch1860 – Automóvil Lenoir1900 – Aeroplano Wright1920 – Electricidad de fósiles
1980 – Electricidad de renovables
LA CAC APORTARÁ EL 19% DE LA REDUCCIÓN DE
EMISIONES NECESARIA EN 2050
Eficiencia
energética
Energías
renovables
Captura
y
Almacenamiento
de CO2 (CAC)
+ +
Las tres herramientas básicas
Adaptado de Zero Emissions Platform
La perspectiva desde
los escenarios 550 y 450
http://www.iea.org/speech/2009/Tanaka/Tanaka_MEET.pdf
Reducción de las emisiones de CO2 del uso y transformación de
energía en diversos escenarios de mitigación del cambio climático
450 POLICY
SCENARIO
550 POLICY
SCENARIO
REFERENCE
SCENARIO
450
POLICY
SCENARIO
550
POLICY
SCENARIO
NUCLEAR
RENOVABLES Y BIODIESEL
CAC
EFICIENCIA ENERGÉTICA
Gt
CO
2/y
r
-93 a -99% -83 a -87%
El “Roadmap” de la Comisión de marzo de 2011
EOLICA ON+OFFSHORE
SOLAR
HIDRAULICA+GEOTÉRMICA
CAC Y BIOMASA
NUCLEAR
= 100 TWh/AÑO
El escenario máximo de renovables del
ROADMAP 2050
Roadmap 2050: A practical guide to a prosperous, low carbon Europe. European Climate Foundation
LA CAPTURA DE CO2 : ELEMENTOS BÁSICOS
CO2
(27 %)
CO2
(35 %)
CO2
(38 %)
La aplicabilidad de la captura de CO2
PROCESOS
INDUSTRIALESGN, CEMENTO,
REFINERIAS, ACERO,
PETROQUIMICA
GENERACIÓN
DE
ELECTRICIDAD
PRODUCTOS ELECTRICIDAD
USO DOMÉSTICO
COMERCIAL
Y
TRANSPORTE
SERVICIOS
TOTAL
~31 Gt/a
COMBUSTIBLES FÓSILES: CARBÓN, PETRÓLEO Y GAS
CAPTURA, TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO DE CO2
Órdenes de magnitud
320 centrales térmicas de 500 MW emiten 1 Gt/a
1,4 Mt/a
Ciclo Combinado Gas Natural
400 MW
3,5 Mt/a
Central Térmica
de Carbón
Supercrítica,
500 MW
4,0 Mt/a
Refinería
integrada
grande
TransporteCompresión Inyección
Central
térmica
de
carbón
Captura
Esquema de concepto de la captura,
transporte e inyección de CO2
Planta
de Cemento
LOS RETOS DE LA CAC
Las acciones de desarrollo tecnológico (CIUDEN) y los proyectos de
demostración tendrán una influencia muy positiva
EL RETO TECNOLÓGICO
La captura no se ha puesto en práctica aun en instalaciones
industriales a gran escala
EL RETO ECONÓMICO
Inversiones y costes de operación mas elevados:
mayores precios ¿Instalar CAC o comprar derechos de emisión?
EL RETO LEGISLATIVO
La transposición de la Directiva Comunitaria está muy retrasada
en la mayoría de los EEMM
EL RETO DE LA PERCEPCIÓN PÚBLICA
La aceptacion pública es un prerequisito para la CAC
UN ESCENARIO COMPLEJO
Los retos de la CAC
Evolución esperable del coste de la CAC
FASE DEMOCAC INVIABLE
ECONÓMICAMENTE.
CONTRIBUCIÓN
PÚBLICA NECESARIA
€/t CO2
Gap
Ec
on
óm
ico
FASE
DEMO
(~4GW)
FASE
COMERCIAL INICIAL
(~20 GW capacidad instalada)
FASE
COMERCIAL MADURA
(~ 80 GW capacidad instalada)
Previsión precio carbono
Coste estimado CAC
FASE COMERCIALCAC SE ESPERA
COMERCIALMENTE
VIABLE
0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
90,0
El reto legislativo
Únicamente España (1ª) y Dinamarca han transpuesto la Directiva
2009/31/EC. 25 EEMM con procedimiento de infracción abierto
Spain
Denmark
Mayores preocupaciones centradas en transporte y almacenamiento
Proyectos CAC a gran escala podrían ayudar si la estrategia es la adecuada
Poco informado acerca de la transformación energética y
su efecto en el medio ambiente
A favor de las renovables pero no a mayores precios
No conocedor de las tecnologías CAC pero en
contra de almacenar CO2 bajo tierra
Cree que el CO2 es tóxico
PÚBLICO
El reto de la percepción pública
El desconocimiento de la CAC
¿Ha oído hablar de la Captura y Almacenamiento de CO2?
PB
17%
30%
1%
52%
AL
62%
21%
4%
13%
FI
62%
24%
2%
12%
GB
70%
14%
5%
11%
TOTAL
67%
18%
5%
10%
PO
77%
11%
5%
7%
FR
75%
17%
1%
7%
RCH
76
17%
1%
6%
GR
73
2%
20%
IT
60%
11%
5%
ES
79%
12%
4%
5%
RU
65%
3%
10%
4%
BU
66%
2%
10%
3%5%
24%
Si y se lo que es Si, pero no se en que consiste
No NS/NC
Fuente: Eurobarómetro sobre CAC, mayo 2011
El desconocimiento sobre el CO2
¿Cuál de las siguientes afirmaciones cree que se aplica al CO2?
76%
7%
9%
2%
2%
6%
7%
7%
9%
18%
80%
Criterios negativos
Criterios positivos
No sabe
Ninguna de las opciones
Otros
Es inofensivo
Es seguro respirarlo
Es explosivo
Es inflamable
Es un contaminante del agua
Es insalubre ( tóxico)
Fuente: Eurobarómetro sobre CAC, mayo 2011
ALMACENAMIENTO GEOLÓGICO DE CO2
Almacenamiento geológico de CO2
>800m
Conjunto de dos rasgos geológicos complementarios
Profundidad mínima: 800 m
Sello
(impermeable)
Almacén
(muy poroso)
A 800 m el CO2 ocupa
500 veces
menos volumen
Volumen CO2
en superficie
Volumen ocupado
a 800 m
Propiedades del CO2 de interés
Alternativas para almacenamiento de CO2
Estructural, no puede ascender,
se lo impide la roca sello
Residual, queda retenido en
los poros de la roca almacén
Disolución en el agua de la roca
almacén y hundimiento por mayor
densidad
Mineralización por reacción con la
roca almacén formando sustancias
que rellenan sus poros
Los cuatro métodos de atrapamiento de CO2
Almacenamiento geológico de CO2
Principales experiencias mundiales
El almacenamiento en Sleipner
LA CAC Y CIUDEN
MINISTERIO
DE INDUSTRIA
CIUDEN, Fundación Ciudad de la Energía
Una iniciativa del Gobierno español
MINISTERIO
DE
MEDIO
AMBIENTE
PRESIDENCIA
DEL
PATRONATO
MINISTERIO
DE
CIENCIA E
INNOVACIÓN
Nuestro objetivo global
Crear un Centro de Referencia
mundial para el desarrollo de
tecnologías CAC
Plantas Experimentales para
Captura,Transporte y
Almacenamiento de CO2
POR MEDIO DE
Vista aérea del Centro de Captura
PREPARACIÓN
DE
COMBUSTIBLES
GASIFICADOR
CALDERA
LFC
EDIFICIOS TÉCNICOS
Y SALA DE CONTROL
PURIFICACIÓN
DE CO2
RECIRCULACIÓN Y MEZCLA
DE GASESCALDERA CP
LIMPIEZA DE
GASES
00 100
200 m
H-6
H-7
H-5
NVía de acceso
Aparcamiento
La Planta Experimental de Almacenamiento
en Hontomín
Planta de inyección
de CO2
Edificios modulares para
almacén,
oficinas y talleresCentro de
Interpretación
Balsas de geotextil
para tratamiento de
aguas
Control y
bombas
Gracias por su atención