Captura y almacenamiento de CO2

20/08/2020

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Boletín Ammper Agosto 2020

La generación de energía renovable es una tecnología clave para hacer frente al calentamiento global al proporcionar energía libre de CO₂ y descentralizar la generación eléctrica; sin embargo, no es económicamente viable tener un sistema eléctrico de 100% energía renovable para alcanzar objetivo fijado en la COP21, sobre todo en países en vías de desarrollo. Las limitaciones para incorporar la energía renovable a la red causan que se confíe en formas convencionales de energía en un futuro cercano.

En el sector eléctrico, la captura y almacenamiento de carbono (CCS), consiste en capturar el 100% o una porción del CO₂ emitido en centrales eléctricas de combustibles fósiles o biomasa para después inyectarlo a la tierra en, por ejemplo, acuíferos salinos o reservas agotadas de petróleo. La captura y uso de carbono (CCUS) es una alternativa al almacenamiento; el CO₂ se utiliza en los siguientes sectores: materiales de construcción, agricultura y alimentos, químicos y plásticos y combustibles sintéticos.

CCS juega un papel extremadamente importante en la descarbonización del sector eléctrico y de industrias pesadas o refinerías. CCS es la tecnología de mayor impacto, después de eficiencia energética, en la reducción global del CO₂ con 32%. Según el International Panel on Climate Change (IPCC), CCS tiene el potencial para contribuir con de 15% a 55% del esfuerzo de mitigación necesario para el 2100 y reducir los costos en un 30% como mínimo. De acuerdo con el Global CCS Institute, el costo de lograr los objetivos de reducción de emisiones podría ser 140% mayor sin CCS. CCS es la tecnología que tiene mayor impacto en el costo de mitigación.

Tecnología

Existen tres tipos de captura de carbono: postcombustión, precombustión y oxy-combustión.

La captura postcombustión consiste en capturar el carbono de los gases de combustión utilizando membranas, solventes u otros métodos criogénicos.
En la captura precombustión, se descarboniza el combustible fósil (C_xH_y) para producir hidrógeno (H₂) como combustible; la combustión de H₂ es libre de emisiones de CO₂.
En la captura con oxy-combustión, se rediseña todo el proceso de combustión con oxígeno para tener un gas de combustión muy rico en CO₂, que está listo el almacenamiento o uso.

La primera está en una fase de desarrollo mucho más avanzada que las demás; sin embargo, solamente es rentable en el sector eléctrico cuando el combustible es carbón, pues los gases de combustión tienen un alto contenido de CO₂. Las demás se están desarrollando para capturar el CO₂ proveniente de centrales eléctricas de gas.

Estado de desarrollo en México

Actualmente existen 37 instalaciones a gran escala de CCS en el mundo (sector eléctrico e industrial), que capturan 65,000 kg de CO₂ por año. 22 de ellas, que equivalen a 37,000 kg de CO₂, se encuentran operando (15 de ellas) o en construcción. EE. UU. y China tienen la mayor cantidad de instalaciones con 11 y 8, respectivamente. Únicamente 9 instalaciones de las 37 pertenecen al sector eléctrico.

En México no existen instalaciones a gran escala; sin embargo, México cuenta con los siguientes proyectos:

Dos Proyectos Piloto a corto plazo, uno de ellos del sector eléctrico:
- Poza Rica (sector eléctrico) Planta Piloto de Captura de CO₂ en la Central de Gas Natural de Poza Rica, Veracruz (CFE) y CO₂ Recuperación optimizada de petróleo (Enhanced oil recovery EOR)[1]
- Cosoleacaque – Brillante CCS Proyecto Piloto en el sur de Veracruz (PEMEX)

Cinco proyectos a mediano plazo, todos ellos en refinerías:
- Altamira – Tamaulipas Constituciones
- Morelos – Cinco Presidentes (refinería)
- Cosoleacaque – Rabasa (refinería)
- Tuxpan Noroeste – Campos Tamps Constituciones
- Tuxpan Sur – Campos Poza Rica

Cinco proyectos a largo plazo en refinerías:
- Altamira – Tamaulipas Constituciones
- Madero – Ébano
- Cangrejera – Ogarrio
- Poza Rica – San Andrés
- Poza Rica – Santa Águeda

Se planea la actualización de las leyes en México para regular y promover la captura de carbono. Actualmente, no se tiene clasificado al CO₂ ante la ley y no existe alguna ley específica para su manejo; podría aplicar como “residuo” ante la Ley General del Equilibrio Ecológico y Protección al Ambiente o como “contaminante” ante la Ley General para la prevención y gestión integral de los residuos. Dependiendo de su clasificación, podría haber consecuencias como la responsabilidad legal por el CO₂ almacenado por mínimo 20 años en caso de ser “contaminante”. El estado mexicano es dueño de las reservas de almacenamiento y la jurisdicción de estas y los ductos son de SENER y SEMARNAT. PEMEX es dueño y opera los ductos de petróleo y gas y la Secretaría de Comunicaciones y Transporte regula los ductos que transportan sustancias tóxicas, por lo tanto, estas instituciones tendrían un rol importante que jugar en la operación y la responsabilidad regulatoria.

Adicionalmente, existen programas dedicados a la caracterización del suelo para el almacenamiento de carbono, ya que el carbono no se puede almacenar en cualquier tipo de suelo. México invirtió en programas de educación y entrenamiento como la creación del antiguo fondo de sustentabilidad e hidrocarburos SENER-CONACyT, que fue removido al inicio de este sexenio. Asimismo, se prevé el desarrollo de un mercado de carbono para apoyar a estas tecnologías.

[1] Recuperación optimizada de petróleo: Es la extracción de crudo de un pozo agotado, que de otra manera no podría extraerse, mediante inyección térmica, química o de gas (como CO₂).

Referencias:

Global CCS Institute. The Global Status of CCS. Tech. rep. 2017. url: www.globalccsinstitute.com.
International Energy Agency. Energy Technology Perspectives 2017, Catalysing Energy Technology Transfromations. 2017. url: https://webstore.iea.org/energytechnology-perspectives-2017.
Leo Meyer. CCS in the IPCC Fourth Assessment. Tech. rep. London: Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), 2007. url: https://ieaghg.org/docs/CCS% 20financing%20pdfs/C%20-%20Meyer%20-%20IPCC.pdf.
Pamela Tomski. CCS/CCUS Regulatory Framework for Mexico. Global CCS Institute. https://www.globalccsinstitute.com/archive/hub/insights/187393/CCUS%20Regulatory%20Framework%20for%20Mexico.pdf
SENER. CCUS. https://dgel.energia.gob.mx/ccus/mapa.html?lang=es
Stephen Rackley. “Overview of carbon capture and storage.” In: (Jan.2017), pp.23–36. doi: 10.1016/B978-0-12-812041-5.00002-7.
The University of Edinburgh. Climate Change: Carbon Capture and Storage. 2019. url: https://courses.edx.org/courses/course-v1:EdinburghX+CCSx+3T2018/course/

NOTICIAS DEL MES

– El 27 de agosto de 2020 fue publicado el “Acuerdo por el que la Comisión Reguladora de Energía (CRE) aprueba el Programa Regulatorio 2020”. Este menciona que las Unidades Administrativas de la CRE darán seguimiento al avance de los proyectos que integran el Programa Regulatorio 2020 hasta que concluyan y, en su caso, previa justificación y/o dictaminación técnica correspondiente, podrán solicitar al Órgano de Gobierno la modificación o eliminación de los instrumentos calendarizados.