DESARROLLO DE NANOMATERIALES QUE PERMITAN EL GEO-ALMACENAMIENTO DE CO2 GASEOSO EN YACIMIENTOS SOMEROS

Autores/as

  • Elizabeth Cristina Rodríguez Acevedo
  • Farid Bernardo Cortés Correa
  • Francisco Carrasco Marín
  • Camilo Andrés Franco Ariza

Palabras clave:

nanomateriales, adsorción, proceso de captura y almacenamiento e carbono-CCS, CO2

Resumen

Las emisiones antropogénicas de CO2 se reportan a nivel mundial como un factor influyente en el progreso del calentamiento global; En la década de los 50, la concentración pre-industrial promedio de CO2 era 280 ppm aproximadamente, la cual ha aumentado un 46.8%, lo cual se relaciona con el patrón de aumento de temperatura mundial promedio. Los procesos industriales participan con un 36% de las emisiones de COa nivel mundial. Una de las principales ventajas del sector industrial es que las emisiones tienen fuentes fijas, lo cual lo hace susceptible a una intervención; Pero pese a los esfuerzos realizados para disminuir las emisiones de CO2 antropogénico, los métodos de captura no son suficientes y la concentración de CO2 en el ambiente sigue aumentando.

Dentro del portafolio de medidas para neutralizar las emisiones de CO2 a largo plazo, el Panel Intergubernamental de Cambio Climático-IPCC promueve el proceso de Captura y Almacenamiento de CO2-CCS (CCS por sus siglas en inglés Carbon Storage and Capture), el cual cuenta con 3 etapas principales: 1) Captura del CO2 contenido en gases de combustión, 2) Transporte del CO2 separado hasta el lugar de almacenamiento y 3) Inyección del CO2 en el lugar de almacenamiento a profundidades promedio de 800 m. A esta profundidad el CO2 se encuentra en condiciones críticas y su almacenamiento se da principalmente por la ocupación del CO2 en el volumen del yacimiento más que por la interacción molecular con el mismo. La Agencia Internacional de Energía-IEA estima que entre 2010 y 2035 este proceso permitiría reducir cerca de un 20% de las emisiones antropogénicas de CO2, pero la implementación a nivel industrial tiene diversos inconvenientes relacionados con la primera etapa de separación del CO2 y la etapa de inyección ya que representan un alto costo técnico-económico.

Con el fin de proyectar una alternativa que permita la masificación del proceso CCS in situ, se propone una modificación al proceso CCS convencional, en la cual se elimine la primera etapa de separación del CO2 desde los gases de combustión, inyectándolos directamente en el yacimiento a una profundidad inferior a 300 m. A estas condiciones el CO2 se encuentra en estado gaseoso y el fenómeno de adsorción controla el proceso de separación y almacenamiento de CO2 en yacimientos someros. Debido a la baja densidad que presenta el gas con respeto a la densidad a condiciones críticas, se evalúa el uso de nanopartículas que recubran la superficie del yacimiento y permitan aumentar la capacidad de adsorción selectiva al CO2, basado en interacciones moleculares entre el gas y la superficie del yacimiento modificada. A partir de un método de síntesis sencillo, fueron sintetizadas nanopartículas de carbono con el mayor contenido de nitrógeno posible con el fin de propiciar mayores interacciones moleculares con el CO2.  Estas nanopartículas fueron posteriormente caracterizadas y evaluadas en el proceso de adsorción de CO2 a presión atmosférica y alta presión. Como resultado principal se tiene aumentos de capacidad adsorbida de más de 50000% con respecto a yacimientos de arenisca sin modificación superficial.

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Publicado

2019-08-31

Cómo citar

[1]
E. C. . Rodríguez Acevedo, F. B. . Cortés Correa, F. . Carrasco Marín, y C. A. . Franco Ariza, «DESARROLLO DE NANOMATERIALES QUE PERMITAN EL GEO-ALMACENAMIENTO DE CO2 GASEOSO EN YACIMIENTOS SOMEROS», EIEI ACOFI, ago. 2019.