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Utilización y almacenamiento de captura de carbono

Para satisfacer la demanda de reducción de CO2, la captura y el almacenamiento de carbono podrían captar y almacenar más del 90 % del CO2 de las centrales eléctricas y las instalaciones industriales.

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Foto de un ingeniero en el exterior con equipo de seguridad que sostiene un dispositivo de comunicación y mira hacia arriba el exterior de una planta de gas.

La utilización y el almacenamiento de la captura de carbono (Carbon capture utilization and storage, CCUS) se ha considerado una de las tecnologías de descarbonización más importantes de nuestro tiempo. Para satisfacer la demanda de reducción de CO2, la captura y el almacenamiento de carbono podrían captar y almacenar más del 90 % de las emisiones de CO2 de las centrales eléctricas y las instalaciones industriales. Eso por sí solo puede ayudar a reducir el 14 % de las emisiones de gases de efecto invernadero a nivel global. En este momento, la captura de carbono se considera la única manera práctica de lograr la profunda descarbonización necesaria en el sector industrial para 2050.

En 2015, las Naciones Unidas establecieron y adoptaron 17 objetivos de desarrollo sustentable. La captura de carbono y el almacenamiento se vinculan con alcanzar seis de esos objetivos a nivel mundial. Estos objetivos son:

  • Energía asequible y limpia.
  • Industria, innovación e infraestructura.
  • Ciudades y comunidades sustentables.
  • Consumo y producción responsables.
  • Acción climática.
  • Asociaciones para alcanzar los objetivos.

Cada uno de estos de alguna manera está vinculado a los procesos de producción de CO2, por lo que los hemos identificado como parte de nuestras soluciones de captura y almacenamiento de carbono. Un programa industrial de CCUS exitoso mostrará beneficios que trasciendan la propia industria.

Cuatro etapas para capturar y almacenar CO2

En su forma más sencilla, la captura y el almacenamiento de CO2 se pueden dividir en cuatro etapas.

  • Captura.
  • Acondicionamiento.
  • Transporte.
  • Inyección y almacenamiento.

Aunque la captura y el almacenamiento se consideran una solución simple, de hecho hay más cosas involucradas. Los pequeños cambios en la presión o la temperatura de los flujos de CO2 pueden dar lugar a cambios rápidos y sustanciales en las propiedades físicas del CO2, lo que alterará el flujo, la densidad y la capacidad de compresión. Por lo tanto, en cada etapa es importante contar con las herramientas de medición adecuadas para saber cuándo se producen cambios en la corriente de CO2.

Otra consideración es que hay diferentes tipos de sistemas CCUS disponibles. En algunos de estos, la etapa de acondicionamiento se produce justo después de la captura, ya que el CO2 se bombea directamente a la boca de pozo y se inyecta en el lugar de almacenamiento cercano al sitio de captura. Si este es el caso, se necesitarán menos puntos de medición durante el proceso. La transferencia de custodia no se toma en consideración en este caso.

Para ayudar a gestionar el crecimiento de la utilización de la tecnología de captura y almacenamiento de carbono, el desarrollo de centros de almacenamiento comunes es cada vez más habitual. Con frecuencia, esta será un área de espacio de vertido administrada por la compañía que puede proporcionar un espacio de secuestro de carbono exclusivo que extrae el carbono de varias fuentes de emisión en sus instalaciones. Esto también significa que la etapa de acondicionamiento de la captura de carbono puede ocurrir en el sitio de captura antes de que se almacene. 

Arquitectura del sistema integral Sensia para CCUS

En la captura y el almacenamiento de CO2, existen desafíos en cuanto a cuáles son las herramientas e instrumentos que se necesitan en cada etapa del proceso. Algunas de las mediciones necesarias se basan en parámetros operativos y de eficiencia, mientras que otras mediciones son necesarias para cumplir con las exigencias normativas de recolección de datos.

Las herramientas que alertarán casi en tiempo real de pequeños cambios en la presión y la temperatura del CO2 durante el proceso son igualmente importantes, especialmente cuando incluso las pequeñas modificaciones pueden conducir a cambios rápidos y sustanciales en las propiedades físicas del CO2. Los cambios de presión, por ejemplo, podrían indicar que hay una fuga. Si no se la detecta casi en tiempo real, puede ocasionar problemas importantes.

Con la adquisición de Swinton Technologies, Sensia se centra en proporcionar una arquitectura del sistema integral para satisfacer los desafíos y requisitos de utilización y almacenamiento de la captura de carbono. Este sistema aprovecha sistemas de control de medición o aplicaciones basadas en la nube que pueden permitir la incertidumbre en directo para cualquier tipo de medidor.

Optimización del proceso

Cuando se dispone de las herramientas adecuadas y usted puede monitorear de manera eficaz la captura, el acondicionamiento y el almacenamiento casi en tiempo real, entonces es posible optimizar el proceso. En particular, se puede optimizar la fase de acondicionamiento.

Hay varias maneras diferentes de mejorar este proceso, como optimizar la hidratación para evitar la pérdida de líquidos, u optimizar el contenido de agua de las corrientes de gas ácido, a la vez que se puede evitar la formación de hidratos. Establecer un mapa de operación para mostrar el árbol de etapas de compresión para un lugar de inyección indicará el punto de operación seguro para evitar la pérdida de líquido de sus compresores y evitar la formación de hidratos en las líneas. Conocer la envoltura de fase exacta y las propiedades físicas de la corriente de gas ácido, además de todos los modelos, le permite evitar estas condiciones.

De manera similar, durante el monitoreo de la presión y la temperatura del CO2 almacenado, es posible establecer parámetros óptimos para la presión del depósito y la boca de pozo, el monitoreo de temperatura, el monitoreo de inyección, la composición del fluido y la identificación de zonas de fuga.

Sugerimos la solución Avalon de Sensia, que es una plataforma abierta que habilita soluciones autónomas, automatizadas y conectadas. Permite que Sensia y equipos, dispositivos y sistemas externos se conecten, e integren múltiples fuentes de datos. Esos datos se transforman en inteligencia operacional que es procesable y fácil de leer.

Las herramientas adecuadas nos ayudan a trabajar para alcanzar los objetivos de la ONU.

Para obtener más información, visite https://www.sensiaglobal.com/Measurement

Nota: Avalon es una marca comercial de Sensia.

Publicado 16 de enero de 2024

Temas: Petróleo y gas

Anissa Thomas
Anissa Thomas
Digital Solutions Manager, Sustainability and Energy Transfer
Anissa Thomas is Digital Solutions Manager, Sustainability and Energy Transfer – Sensia. Ms. Thomas holds a B.Sc. Mechanical Engineering from the University of the West Indies, St. Augustine, and an MBA in Sustainable Energy Management from the Arthur Lok Jack Graduate School of Business.
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