Hay muchos rumores en torno a las tecnologías de captura de carbono de alta calidad, pero parece que siempre faltan entre 10 y 20 años para alcanzar la escala comercial. Entonces, por ahora, no hemos tenido más remedio que confiar en soluciones de captura de carbono basadas en la naturaleza y de menor calidad. Si bien estas soluciones son excelentes opciones, generalmente tienen algún tipo de impermanencia asociada. Por ejemplo, plantar un árbol es una buena solución, pero cuando ese árbol muere o se quema, el carbono almacenado se libera al medio ambiente. 

Las principales innovaciones emergentes para secuestrar carbono de forma permanente incluyen biochar, meteorización mejorada de las rocas, y mineralización de carbono: este último es el tema central de este blog. 

Mineralización de carbono 

mineralización de carbono es un proceso que imita el dióxido de carbono primario de la Tierra (CO2) método de regulación. La Tierra convierte naturalmente el CO2 en la atmósfera en rocas o minerales durante millones de años. En nuestros océanos, incluso los seres vivos secuestran CO2 en sus exoesqueletos (p. ej., conchas, arrecifes de coral, etc.) que quedan enterrados bajo el fondo marino cuando mueren, y que tardarán cientos de millones de años en reciclarse en la atmósfera.  

El ciclo de mineralización natural es relativamente simple; sin embargo, la mineralización natural no puede seguir el ritmo del exceso de CO2 que los humanos hemos generado. Actualmente, la mineralización natural sólo puede secuestrar 0.7 GT de CO2 por año. Desafortunadamente, los humanos emitimos casi 36 GT de exceso de CO2 emisiones por año (IEA 2022).  

Si bien el proceso es relativamente sencillo, los investigadores tardaron hasta hace unos 20 años en comprender la cinética detrás de la reacción para poder imitarla en un laboratorio. La mineralización de carbono atrapa CO2 en la estructura cristalina de los minerales carbonatados, lo que resulta en su secuestro permanente. Esto se lleva a cabo tanto in situ como ex situ.  

Para operaciones in situ, CO2 y agua se inyectan bajo tierra para crear un derivado de carbonato de calcio que almacena el CO2 cuando reacciona con minerales que contienen calcio/magnesio. Las operaciones in situ están sujetas a las condiciones ambientales y los gases y el agua pueden filtrarse por las grietas de los depósitos subterráneos. 

Entra Greenore 

verde, recientemente nombrado un Empresa APAC Cleantech 25, es una escisión de la Universidad de Columbia y fundada por Xiaozhou (Sean) Zhou, quien investigaba la fabricación sostenible de hierro y los procesos de utilización y secuestro de carbono. Greenore convierte los subproductos de la fabricación de hierro y acero, la escoria, en productos químicos (carbonato de calcio/magnesio, óxido de hierro, sílice, alúmina y concentrado de tierras raras), mientras consume CO2 como reactivo. Greenore ha desarrollado un catalizador que imita el proceso de mineralización natural de la Tierra sin limitaciones de tiempo.  

Greenore logra esto mediante la mineralización ex situ, un proceso que imita la mineralización in situ sobre el suelo. Debido a su alta disponibilidad, los desechos sólidos industriales alcalinos se pueden utilizar para la mineralización ex situ, como escoria de acero, escoria de hierro, relaves de minas, desechos de cemento y más. Estos materiales son generalmente ricos en minerales a base de calcio/magnesio que pueden secuestrar CO.2 más rápido que otros procesos naturales de meteorización.  

Principio de la vía de mineralización de carbono de Greenore 

Según Greenore, descarbonizar la producción de acero y reducir los residuos de la producción es un problema global, ya que representa el 7% de las emisiones antropogénicas de carbono. China tiene aproximadamente 660 millones de toneladas de CO2 capacidad potencial de secuestro de residuos de escoria heredados, donde el Reino Unido tiene aproximadamente 190 millones de toneladas de CO2 capacidad de secuestro. Estos residuos generalmente se desechan en vertederos donde plantean riesgos ambientales. La mineralización de carbono a base de escoria no solo reduce el CO2 emisiones, pero también emplea la utilización de residuos, lo que la convierte en una oportunidad lucrativa para el compromiso.  

Greenore reduce sus costos generales al utilizar desechos industriales como materia prima, y ​​sus soluciones de captura y utilización de carbono (CCU) son flexibles con el rango y alcance del CO2 fuentes. El carbono puede obtenerse del aire ambiente, gases de combustión, etc., y puede secuestrarse mediante cualquier tecnología de CCU, como fuente puntual o captura directa de aire (DAC).  

El proceso de Greenore convierte entre 0.2 y 0.25 toneladas de CO2 por tonelada de escoria residual o 1,248 kg de CO2 por 1,000 kg de escoria siderúrgica procesada con un mínimo de reactivos y productos químicos utilizados y reciclados. Una vez procesado, el CO secuestrado2 Puede utilizarse como materia prima para cemento, fabricación de papel, pinturas, impresión 3D, plásticos, etc. 

El proceso ex situ de Greenore está modularizado pero puede procesar volúmenes relativamente grandes de desechos de escoria. Un módulo típico puede procesar 50 toneladas de escoria al año o 10 toneladas de CO2. Se puede configurar un módulo según un modelo de “construir, poseer, operar” en mercados centralizados, pero también se adoptan licencias para regiones donde los mercados aún están creciendo. Esto ha atraído asociaciones con grandes actores como POSCO, SD Steel, Harsco y más.  

En asociación con Baotou Steel, un productor de acero, Greenore ingresó a su primera escala comercial de una planta de mineralización de carbono basada en escoria. La planta produjo con éxito su primer lote de carbonato de calcio en julio de 2023. En enero, Greenore se asoció con TBM, un desarrollador de una alternativa reciclable al plástico y el papel, LIMEX. El carbonato de calcio CCU de Greenore se integrará en el material LIMEX de TBM.  

Mirando hacia el futuro, Greenore no se detiene en la escoria. En febrero, Greenore completó una ronda Serie A liderada por Amperex Technology Limited (ATL) para explorar el reciclaje de baterías. "Básicamente, la química de la utilización de ácido carbónico se puede aplicar al reciclaje de baterías de litio", dijo Zhou. 

A medida que los gobiernos, las industrias y las instituciones de investigación colaboran para seguir desarrollando e implementando tecnologías de mineralización de carbono, innovadores como Greenore están allanando el camino para que la mineralización de carbono esté disponible comercialmente. Y si bien esta tecnología puede no ser tan competitiva en términos de costos como otros métodos de CDR, es una vía de secuestro permanente de carbono que no solo es una solución de gestión de desechos sino que incluso puede utilizarse en productos valiosos. Sin embargo, hacer realidad este potencial requerirá una adopción continua de la innovación, una inversión significativa en su infraestructura y la colaboración entre sectores más allá de los residuos de escoria de hierro y acero. 

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• Fuente: https://www.cleantech.com/how-industrial-waste-is-enabling-carbon-mineralization/