Tal y como se recoge en la hoja de ruta 2050 elaborada por la Asociación Europea de la Industria Cerámica (Cerame-Unie), la industria cerámica de la Unión Europea solo podrá lograr reducciones de emisiones cercanas a los objetivos políticos con tecnologías innovadoras, fuentes de combustible alternativas seguras y el suficiente apoyo financiero. Concretamente, en el modelo de emisiones presentado en esa hoja de ruta, se incluyen las tecnologías de Captura y Almacenamiento de Carbono (CAC o CCS en inglés) como una estrategia innovadora con un gran potencial para la reducción de emisiones de proceso.
Según la Agencia Internacional de Energía (IEA), en su último informe Energy Technology Perspectives 2020, este conjunto de tecnologías de mitigación climática presenta un elevado valor estratégico puesto que, no únicamente permiten la captura del CO2 procedente de fuentes de emisión fijas de gran envergadura, como centrales eléctricas o plantas industriales, sino que permiten también su eliminación directa de la atmósfera (emisiones negativas). Además, representa una alternativa eficaz (y en algunos casos la única opción viable) en determinados sectores como el del cemento, la siderurgia o la industria química, así como en el transporte marítimo o la aviación, en los que una descarbonización completa es virtualmente inalcanzable. Finalmente, este conjunto de tecnologías podría impulsar el despliegue del hidrógeno como vector energético clave en la descarbonización de la economía. Así, su implementación en la producción del hidrógeno a partir de combustibles fósiles representaría una opción sostenible (puesto que el CO2 generado se capturaría) y menos costosa que la producción de hidrógeno a partir de energías renovables.
Existen diferentes sistemas de captura de CO2 que se clasifican en tres grandes grupos según el momento en el que tiene lugar la captura con respecto a la reacción de combustión: pre-combustión (reformado de gas y absorción), post-combustión (absorción mediante aminas, adsorción sobre sólidos y membranas, destilación, etc.) y oxicombustión (empleo de O2 en lugar de aire para incrementar la concentración de CO2). En cuanto a las diferentes técnicas y materiales empleados existe una completa recopilación en el excelente trabajo de revisión de Mac Dowell de 2018.
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Una vez capturado el CO2 se comprime y se transporta para almacenarse de forma permanente en depósitos geológicos tales como reservas agotadas de gas y de petróleo, los acuíferos salinos profundos y los lechos de carbón inexplotables. Evidentemente, los costes asociados al transporte, ya sea por vía marítima o gaseoductos, dependerán, entre otros factores, del volumen desplazado y la distancia recorrida, comprometiendo en muchos casos la viabilidad económica. Sin embargo, tal y como se muestra en el esquema adjunto, el CO2 capturado puede ser reutilizado, por ejemplo, como materia prima en la fabricación de plásticos y combustibles. Este sería el caso de las tecnologías de captura, almacenamiento y uso/conversión de CO2 (CAUC o CCUS en inglés), que en el caso de industrias de productos de alto valor añadido compensarían sobradamente los costes asociados con la captura y transporte del CO2. En particular, en el contexto de la industria cerámica, se han realizado estudios para obtener metano a partir CO2 mediante hidrogenación catalizada por níquel (reacción de Sabatier). Así, este metano podría emplearse como combustible que alimentara los quemadores de los hornos de cocción.
A pesar de su potencial, la situación actual de estas tecnologías en el sector cerámico requiere de madurez y del desarrollo de economías de escala que garanticen su viabilidad económica. Así, según apuntan desde Cerame-Unie, las industrias cerámicas son más numerosas, de menor tamaño y más dispersas geográficamente que, por ejemplo, las de los sectores del acero y el cemento, donde estas tecnologías han adquirido un mayor peso. Además, el CO2 se encuentra muy diluido en los gases de combustión, acompañado por otras sustancias, por lo que la captura de los mismos sería ineficiente mediante las técnicas usuales de post-combustión. En este sentido resultan muy atractivos los llamados materiales de función dual (DFM en inglés) que combinan capacidades adsorbentes (captura de CO2) y actúan como catalizadores al mismo tiempo (conversión del CO2 en otros compuestos de interés). Concretamente, los últimos avances en este tipo de materiales señalan que son capaces de concentrar de forma eficaz el CO2 presente en corrientes muy diluidas emitidas por plantas industriales.
