dissabte, 26 de juliol de 2014

Centrals de carbó que capturen i emmagatzemen el carboni




Centrals elèctriques de carbó equipades amb sistemes de captura i emmagatzematge de carboni

La indústria del carbó juga un paper decisiu en el proveïment de la demanda elèctrica en els nostres dies, però si vol continuar present en l'equació energètica al segle XXI haurà de reduir considerablement els nivells d'emissions que genera. La 
tecnologia de captura i emmagatzematge de carboni ('Carbon Capture Storage' o CCS, per les sigles en anglès) està llista i disponible per a ser implementada, però encara és relativament cara i, fins fa poc, mai s'havia aplicat en el sector energètic .
Dues companyies elèctriques, una canadenca i una altra nord-americana, han aconseguit establir les bases per a mostrar com l'economia i la tecnologia amb CCS poden aplicar-se a la indústria de l'energia. El projecte de modernització de la planta Boundary Dam de SaskPower, amb una inversió de 1,3 milions de dòlars, localitzada a Saskatchewan, Canadà, es convertirà en la primera central elèctrica de carbó del món amb sistemes de captura i emmagatzematge de carboni . Com a resultat, s'espera que redueixi les emissions de gasos d'efecte hivernacle en un milió de tones de CO2 a l'any, quan entri en operació a finals de 2014. D'altra banda, la planta de Kemper County actualment en construcció a Mississipí, Estats Units , utilitzarà la tecnologia TRIG de gasificació de carbó per convertir el lignit en gas, alhora que captura el 65% del CO2 produït.
A la província de Saskatchewan, més de la meitat de l'electricitat produïda prové de la generació a través del carbó. El carbó accessible i rendible a la regió a causa d'un subministrament local significatiu, sumat al desig estratègic de conservar com a font d'energia viable complint amb les regulacions federals canadenques d'emissions GHG (Green House Gas), el que requereix capturar una gran part del CO2 emès. La central elèctrica Boundary Dam, que va rebre una subvenció governamental de 240 milions de dòlars, produirà 110 MW d'electricitat de càrrega de base i guardarà el CO2 equivalent a retirar 250.000 cotxes de les carreteres , segons els enginyers de SaskPower.
Emissions de carboni
Conceptualment, la tecnologia implica el desplaçament dels gasos de combustió de la planta d'energia a través d'un absorbidor i, posteriorment d'un separador, que mitjançant una sèrie de reaccions químiques elimina el CO2 del flux de gas de combustió comprimint i movent per canonades cap a un 'off-taker', sent el químic clau en el procés un solvent anomenat 'amina'. La tecnologia en si mateixa no és nova i es basa en conceptes ja provats, però la seva aplicació en la indústria de l'energia no s'ha produït fins avui dia. No obstant això, la seva implementació a la central elèctrica Boundary Dam no ha estat fàcil, requerint un estudi i desenvolupament previ que va donar com a resultat en la necessitat de la construcció d'una nova turbina per a la unitat, la interconnexió amb la instal·lació de captura de carboni i la integració del sistema CCS amb el funcionament de la planta.
El CO2 capturat en el projecte serà lliurat per gasoductes als jaciments petrolífers propers situats al sud de Saskatchewan, en el qual s'utilitzarà per a la recuperació millorada de petroli. El CO2 que no s'utilitzi per a aquest propòsit es podrà emmagatzemar en Aquistore, un projecte independent d'investigació i supervisió canadenc té com a objectiu demostrar que l'emmagatzematge de CO2 sota terra és segur. Els ingressos addicionals seran obtinguts per la captura i la conversió de diòxid de sofre en àcid sulfúric per ser venuts, així com per la comercialització de productes derivats del tractament de cendres volàtils.
La central elèctrica Boundary Dam és a uns mesos d'entrar en funcionament, on els enginyers de SaskPower esperen emprar l'experiència obtinguda amb la seva operació per exportar el sistema a nivell internacional, centrant-se principalment en el mercat dels Estats Units on s'estima obtenir un especial benefici donades les noves restriccions aprovades sobre les emissions de carboni per a aquest tipus de centrals elèctriques.
Central de carbó amb sistemes de captura de CO2
Segons l'Agència de Protecció Ambiental (EPA), les plantes d'energia són la major font de contaminació de carboni als Estats Units , el que representa aproximadament un terç de totes les emissions de gasos d'efecte hivernacle nacional. L'EPA ha proposat nous límits d'emissions per a les noves plantes d'energia, anunciant que les centrals elèctriques de carbó han de ser construïdes amb tecnologies avançades per reduir les emissions de gasos d'efecte hivernacle.Aquestes indicacions fan referència a la meta del govern d'Obama per reduir les emissions de carboni dels Estats Units en un 30% per al 2030 respecte als nivells de 2005 . El missatge és clar, la indústria del carbó del país ha de ser neta. Aquí és on la instal·lació de Kemper County a Mississipí està liderant el compliment d'aquests objectius.
Aquesta instal · lació es tracta d'una central elèctrica de 582 MW que utilitzarà un disseny de Cicle Combinat de Gasificació Integrada anomenat TRIG (Transport Integrated Gasification) , que ha estat dissenyat en els últims 15 anys pels enginyers de la Power Systems Development Facility a Wilsonville, Alabama, un centre de recerca del Departament d'Energia i Southern Company, l'empresa matriu de Mississippi Power.
Per tant, la TRIG, és una tecnologia de cicle combinat de gasificació integrada, també coneguda com 'gasificació de carbó'. El carbó de baixa qualitat, com ara el lignit , s'escalfa a una alta pressió per convertir el carbó en gas. Segons els enginyers del projecte, el gas es pot utilitzar per produir electricitat, mentre que permet una major facilitat a l'hora d'eliminar les emissions, com ara el diòxid de carboni, que d'una altra manera acabarien a l'atmosfera. De moment, la tecnologia és capaç de capturar el 65% del CO2 produït en el procés de gasificació .
Emmagatzematge de CO2
En total, hi ha 18 projectes a gran escala en el món orientats a la captura i emmagatzematge de les emissions de CO2 , la majoria d'ells duts a terme a Amèrica del Nord. No obstant això, les companyies darrere d'aquests dos pioners projectes suggereixen que podria haver més iniciatives basades en la captura i emmagatzematge de carboni en un futur pròxim si es donen les condicions adequades i els incentius necessaris.
Els enginyers que estan participant en aquests dos projectes opinen que existeix un gran potencial per replicar aquestes iniciatives a altres llocs del món, ja que moltes centrals de carbó han d'actualitzar-se tecnològicament per complir amb les noves regulacions. No obstant això, no tots els països s'enfronten a restriccions en les emissions de gasos d'efecte hivernacle, donada la reticència d'imposar costos addicionals a una economia determinada per disposar d'aquest tipus de regulacions.
Els sistemes de captura i emmagatzematge de carboni, encara que no són nous, semblen haver estat considerats com a poc viables per la indústria elèctrica. Podrà aquesta tecnologia ser la precursora d'una reducció dràstica de les emissions de CO2 provinents de les centrals elèctriques de carbó? Iniciatives com les portades per SaskPower i Mississippi Power donaran resposta a aquesta última qüestió.
Captura d'emissions contaminants
Font: Fieras de la Ingenieria

Cap comentari:

Publica un comentari a l'entrada

Aquest és un blog amb moderador dels comentaris. Per tant, no apareixen immediatament