2024-09-18Presión y progreso: El escalado de la descarbonización
Aimplas |La descarbonización es crucial para resolver problemas ambientales como el cambio climático y la contaminación del aire. Reducir las emisiones de CO₂ provenientes de la quema de combustibles fósiles puede mitigar el calentamiento global y sus efectos adversos. Según el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC), las emisiones netas globales de CO₂ deben reducirse en un 45% para 2030 en comparación con 2010 y llegar a cero neto alrededor de 2050 para limitar el calentamiento global a 1.5°C⁵.La contaminación del aire, responsable de 7 millones de muertes prematuras al año según la OMS, puede reducirse significativamente mediante la transición a energías limpias como la solar, eólica y el hidrógeno⁶. Además, descarbonizar combate la acidificación de los océanos y la pérdida de biodiversidad. Según la NOAA, la acidificación de los océanos ha aumentado en un 30% desde la Revolución Industrial, afectando a especies marinas esenciales⁷. La transición a una economía baja en carbono puede crear empleos verdes y fomentar la innovación tecnológica. La Agencia Internacional de Energía (IEA) estima que alcanzar cero emisiones netas para 2050 podría generar alrededor de 14 millones de nuevos empleos en energías renovables y eficiencia energética⁸.
Evolución emisiones CO2
Gráfico: M.V. | Newtral.es Fuente: Global Carbon Budget, 2023 Creado con Datawrapper
El Hidrógeno como vector económico sostenible
La economía del hidrógeno está emergiendo como una solución clave para la descarbonización. La IEA proyecta que la demanda global de hidrógeno podría aumentar de 90 millones de toneladas en 2020 a 212 millones de toneladas en 20509. El hidrógeno verde, producido a partir de fuentes renovables, puede reducir significativamente las emisiones de CO2, con potencial de eliminar hasta 830 millones de toneladas de CO2 anuales en sectores industriales difíciles de descarbonizar10. Por otro lado, la captura y almacenamiento de carbono (CCS) es crucial para mitigar las emisiones. La IEA estima que la capacidad global de CCS debe aumentar a 5,600 millones de toneladas de CO2 por año para 2050 para cumplir con los objetivos climáticos11. Inversiones en tecnologías de hidrógeno y CCS están siendo impulsadas por políticas gubernamentales y acuerdos internacionales, reflejando una creciente economía basada en bajas emisiones de carbono.
El escalado de procesos es crucial en la industria para aumentar la capacidad de producción y satisfacer la demanda del mercado. La transición a gran escala presenta desafíos técnicos importantes, como el control de la transferencia de masa y calor, la cinética de la reacción y la estabilidad de los reactivos, que requieren un conocimiento profundo de la química y la ingeniería.
AIMPLAS, el día a día en el escalado con gases
Una tecnología clave en este contexto es la implementación de reactores a presión. Estos reactores permiten operar bajo condiciones extremas y controladas, mejorando la eficiencia y el rendimiento de las reacciones. Además, facilitan la exploración de nuevas rutas de síntesis y la optimización de procesos existentes, fomentando la innovación y la sostenibilidad en la producción industrial.
En esta línea, AIMPLAS dispone del equipamiento necesario para llevar a cabo el escalado de reacciones que impliquen la utilización de gases como reactivos, atmósfera inerte o condiciones de elevada presión, alto vacío y elevadas temperaturas. Para ello, contamos con reactores desde 100 mL hasta reactores de 100L, pasando por tamaños de 500 mL, 10L y 20L de acero inoxidable del tipo AISI-316L que aguantan presiones de hasta 200 bares según el tipo de reactor.
El trabajo con gases implica la dificultad adicional que tiene la peligrosidad de trabajar en condiciones extremas, donde en la mayoría de los casos se llegan a presiones y temperaturas de tal calibre que no pueden darse en reactores de vidrio convencionales.
En AIMPLAS, además de disponer del equipamiento necesario para llevar a cabo el escalado de las mismas, también contamos con personal especializado y el expertise en el diseño, uso y manejo de este tipo de equipos tal y como se ha demostrado en proyectos como H2VAL, H2MAP o BUILD-LIMONENE. En todos ellos, se ha desarrollado con éxito el escalado de reacciones a presión, donde además queda reflejada la elevada versatilidad que presentan los equipos de los que se disponen. En el caso de H2VAL se trata de una hidrogenación, en H2MAP de una deshidrogenación y en BUILD-LIMONENE la síntesis de un catalizador a elevadas temperaturas.
En AIMPLAS tenemos como misión aportar valor a las empresas y a la sociedad, siendo la descarbonización un pilar fundamental para mejorar la vida y la salud de las personas. Nuestras capacidades en el escalado a planta piloto proporcionan a las empresas la posibilidad de optimizar los procesos de separación, valorización y captura de CO2 novedosos y sostenibles desarrollados a escala de laboratorio hacia su implementación industrial, así como de la búsqueda de nuevas formas de energía sostenible, focalizándose en el hidrógeno como vector energético. Como Centro Tecnológico, apoyamos la I+D+i y el tejido empresarial valenciano y nacional en el ámbito de los procesos de síntesis de polímeros.
Autor: Pablo Quílez Azuara · Grupo Operaciones de Tecnologías AIMPLAS
REFERENCIAS
1 CB Insights. “Why Startups Fail: The Top 20 Reasons”. CB Insights.
2 Harvard Business Review. “Why the Lean Start-Up Changes Everything”. HBR.
3 Forbes. “The 5 Most Common Reasons Startups Fail”. Forbes.
4 Entrepreneur. “Why Scaling a Business Is Harder than Starting It”. Entrepreneur
5 IPCC Special Report on Global Warming of 1.5°C, 2018.
6 WHO, Air Pollution, 2020.
7 NOAA, Ocean Acidification, 2021.
8 IEA, Net Zero by 2050, 2021.
9 IKEA, Global Hydrogen Review 2021.
10 IKEA, The Future of Hydrogen, 2019.
11 IKEA, Energy Technology Perspectives 2020.
AIMPLAS es el Instituto Tecnológico del Plástico ubicado en Valencia y está inscrito en el Registro de Centros Tecnológicos del Ministerio de Economía y Competitividad. Pertenece a la Federación Española de Centros Tecnológicos, FEDIT, y a la Red de Institutos Tecnológicos de la Comunitat Valenciana, REDIT.
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