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La central eléctrica Drax en North Yorkshire, Reino Unido, ha puesto en marcha su proyecto piloto de captura y almacenamiento de bioenergía de carbono (BECCS), el primero de su tipo en todo el mundo.

Drax Group inició su camino en las energías limpias en su planta de North Yorkshire -la más grande del Reino Unido- hace unos años cuando se convirtió en uno de los proyectos de descarbonización más grandes de Europa al adaptar dos tercios de sus generadores para utilizar biomasa en lugar de carbón.

Continuando con sus ambiciones de energías renovables, a principios de 2019 anunció que por primera vez en la historia lograron capturar CO₂ en la planta utilizando la nueva e innovadora tecnología de captura y almacenamiento de carbono bioenergético (BECCS).

El logro es parte de un nuevo proyecto piloto mundial de BECCS y se espera que sea un paso clave en la ambición de la compañía de transformar la planta para que sea completamente carbono negativo.

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«El IPCC y el Comité sobre Cambio Climático son muy claros en cuanto a que BECCS es una tecnología clave en la lucha contra el cambio climático», dice Carl Clayton, un ingeniero de investigación e innovación en Drax.

«Ser carbono negativo significa que la energía que producimos ayudaría a reducir la cantidad de dióxido de carbono que se acumula en la atmósfera. Las emisiones negativas son vitales si queremos cumplir con nuestros objetivos climáticos».

Tecnología pionera

Hoy en día, alrededor del 70% de la electricidad producida en la central eléctrica de Drax en North Yorkshire se clasifica como energía renovable porque proviene de pellets de madera sostenibles. Esto la convierte en la mayor planta de fuentes renovable del Reino Unido.

Sin embargo, aunque la electricidad se crea técnicamente a partir de una fuente renovable, aún emite CO₂ en el medio ambiente, a diferencia de la energía eólica o solar.

Para abordar este problema, la Estrategia de Crecimiento Limpio del gobierno ha identificado a BECCS como una de varias tecnologías de eliminación de gases de efecto invernadero que podrían disminuir los gases de la atmósfera y ayudar a lograr la descarbonización a largo plazo.

Con ganas de explorar el potencial de esta tecnología emergente, Drax invirtió U$S 509.110 en el nuevo proyecto piloto, que utiliza tecnología BECCS desarrollada por C-Capture, en Leeds, para capturar una tonelada de CO₂ por día.

La tecnología, desarrollada originalmente en la Escuela de Química de la Universidad de Leeds, utiliza un solvente orgánico para capturar el carbono de los gases de combustión de la planta.

Drax comenzó a trabajar con investigadores en C-Capture en 2017 y anunció el programa piloto en mayo de 2018. El año de colaboración le permitió garantizar que el solvente desarrollado fuera compatible con el gas de combustión de biomasa. Juntos, la compañía y los investigadores completaron un estudio a escala de laboratorio sobre la posibilidad de reutilizar los absorbentes de desulfuración de gases de combustión (FGD) en la central eléctrica.

«El equipo de FGD es vital para reducir las emisiones de azufre del carbón, pero ya no es necesario controlar el azufre en cuatro de las unidades generadoras en Drax que se han actualizado para usar biomasa, porque los pellets de madera utilizados producen niveles mínimos de azufre», explica Clayton.

Continuando con la siguiente fase del proyecto, a fines de 2018, los equipos instalaron una unidad de demostración en la planta para aislar el CO₂ producido por la combustión de biomasa.

«Para el proyecto, estamos usando un solvente completamente nuevo que no es un producto estándar de la industria y, como siempre, hacer algo tan innovador, conlleva desafíos», dice Clayton.

«Debido a que no hay un manual que podamos consultar, nos guiamos por la experiencia que adquirimos aquí en la central eléctrica de Drax; y al trabajar estrechamente con el equipo de C-Capture, hemos demostrado que la tecnología funciona», dice Clayton.

Cuando se combina con el almacenamiento de captura de carbono (CCS), el proceso general eliminará más CO₂ de la atmósfera de la que libera, según la compañía.

Los investigadores ahora están analizando los datos que se están registrando desde el proceso de captura de CO₂ en el programa piloto para comprender el potencial que tiene y cómo podría ampliarse en el futuro.

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Más descarbonización

Drax quiere capturar 10.000 toneladas de CO₂ al día de cada una de las cuatro unidades de biomasa de la planta.

«El proyecto piloto de C-Capture trata de probar la tecnología y el proceso, y explorar opciones para la ampliación a escala -ya sea a través de una planta a medida o mediante la reutilización de los activos existentes en Drax- que podrían ser más rentables y más rápidos de desarrollar que los proyectos anteriores de CCS es los que estuve involucrado», explica Clayton.

Sin embargo, como parte del programa piloto de BECCS, también se están examinando otras opciones para una reutilización similar de la infraestructura existente para generar más ahorros de carbono.

Por ejemplo, Drax también está trabajando con Humber Local Enterprise Partnership, CATCH y otras compañías para explorar el papel que puede desempeñar la captura, uso y almacenamiento de carbono (CCUS) para convertir el estuario de Humber en el primer grupo de carbono cero en el mundo para el año 2040′.

Según Clayton, el Humber tiene una importancia estratégica ya que es el grupo industrial con mayor consumo de carbono en el Reino Unido.

«El despliegue de una nueva tecnología como CCUS podría ser muy transformador allí: reducir las emisiones de carbono, prolongar la vida de las empresas con uso intensivo de carbono, proteger los empleos y generar crecimiento», dice Clayton.

La firma también tiene planes de volver a potenciar sus dos unidades de generación de carbón restantes para utilizar gas flexible de alta eficiencia. Al reutilizar parte de su infraestructura, incluida la conexión a la red y las torres de enfriamiento, el desarrollo será rentable y muy competitivo, dice Clayton.

También podría permitir a Drax dejar de usar carbón en 2023, antes de la fecha límite del gobierno para 2025, reduciendo sus emisiones y desempeñando un papel vital en el apoyo al sistema a medida que más empresas con espíritu renovable se van conectando, agrega Clayton.

Usando el CO₂

Parte de la investigación que se lleva a cabo durante el proyecto piloto de COCEF incluye la identificación y el desarrollo de formas de almacenar y utilizar el CO₂ que se captura.

Cuando se le preguntó qué modelo de negocios está considerando la compañía para justificar la inversión de una planta habilitada para COCEF a gran escala, Clayton dice que aunque la empresa ha invertido hasta ahora su propio dinero en el proyecto, está en conversaciones con otras entidades comerciales sobre qué mercados podrían estar interesados en su sistema de almacenamiento de carbono para generar otra fuente de ingresos.

La firma, dice, está en conversaciones con la British Beer and Pub Association sobre la posibilidad de que sus miembros utilicen el CO₂ capturado para la industria de bebidas. También está explorando cómo podría utilizarse en la creación de combustibles sintéticos.

«Por ahora, sin embargo, el carbono capturado se devuelve al gas de combustión de la central eléctrica y luego se libera nuevamente a la atmósfera», dice.

“Esto es temporal hasta que el proceso esté perfeccionado y sea estable y la pureza de CO₂ se verifique y optimice; estamos trabajando con varios socios para desarrollar el almacenamiento in-situ para permitir el uso posterior».

Crecimiento de energía limpia

BECCS tiene un enorme potencial para el Reino Unido según la Royal Academy y la Royal Society of Engineers, que ha estimado que la tecnología podría permitirle al Reino Unido capturar 50 millones de toneladas de CO₂ por año para 2050, aproximadamente la mitad del objetivo de emisiones de la nación.

Por lo tanto, Clayton dice que a la compañía le gustaría que las decisiones políticas ayuden para poder a progresar más rápido con la tecnología, «especialmente desde que el gobierno publicó el año pasado, el documento con la hoja de rutas para la carbonización, con el compromiso de avanzar en este trabajo en 2019«, agrega. El gobierno ya ha invertido U$S 2.8 millones en apoyo a C-Capture para desarrollar la tecnología de captura de carbono.

Mientras tanto, es probable que los datos y la investigación del ensayo en curso de Drax sobre la  tecnología C-Capture proporcionen la base de conocimiento sobre cómo ampliarse en el futuro y si es posible hacerlo.

«Como el mayor usuario de bioenergía sostenible en el mundo, la central eléctrica de Drax es un excelente lugar para probar esta tecnología», dice Clayton.

«Esperamos que al emprender este trabajo, ampliemos nuestro conocimiento de la ingeniería involucrada y produzcamos hallazgos que puedan aplicarse a los proyectos de CCUS de manera más amplia, tanto en el Reino Unido como en el extranjero».