Interpretación de:
Efficient CO2 capture from lime production by an indirectly heated carbonate looping process
https://doi.org/10.1016/j.ijggc.2021.103430Greco-Coppi, M., Hofmann, C., Ströhle, J., Walter, D., Epple, B., 2021: Efficient CO2 capture from lime production by an indirectly heated carbonate looping process, International Journal of Greenhouse Gas Control, 112, 103430, https://doi.org/10.1016/j.ijggc.2021.103430
Intérprete
Flores Rojas José Luis
Fecha de interpretación
02/10/2025
Resultados y conclusiones
Los resultados muestran que la solución tail-end reduce las emisiones directas de CO₂ en un 70,5%, pero con un incremento muy alto del consumo de combustible (154%), aunque duplica la capacidad de producción de cal. En cambio, la solución integrada logra una reducción aún mayor de emisiones (87,4%) con un aumento menor en el consumo de combustible (63%), y además permite recuperar casi el 30% del calor total en forma de electricidad, lo que mejora la eficiencia energética global. Ambos enfoques producen cal de alta pureza (>97%), apta para uso comercial. La conclusión principal es que la tecnología IHCaL es una opción viable para reducir drásticamente las emisiones de la industria de la cal y, combinada con biocombustibles, incluso podría lograr emisiones negativas.
Metodología y datos
El estudio se basó en modelado y simulación de procesos usando el software ASPEN PLUS V11, con apoyo de rutinas personalizadas en FORTRAN. Se evaluaron dos conceptos de integración: (1) una solución de “fin de línea” (tail-end), que conecta el sistema de captura al final de una planta de cal existente, y (2) una solución totalmente integrada, en la que la producción de cal y la captura de CO₂ se realizan dentro de la misma instalación. Se establecieron balances de masa y energía, se aplicaron análisis de sensibilidad y se calcularon indicadores clave como eficiencia de captura, consumo de combustible, emisiones directas y recuperación de energía. Los datos se basaron en una planta real de Alemania que produce más de 600 toneladas de cal al día, usando carbón lignito como combustible y piedra caliza con 98,3% de CaCO₃ como materia prima.
Limitaciones de la investigación
El estudio se realizó a través de simulaciones numéricas en estado estacionario, lo que implica que los resultados deben validarse experimentalmente en plantas piloto e industriales. La investigación se centró en una planta alemana específica, por lo que sus resultados no son directamente extrapolables a todas las instalaciones de producción de cal. Además, se asumieron ciertas condiciones ideales como separación perfecta de sólidos y gases, ausencia de pérdidas de presión y reactividad estable del sorbente, lo cual puede diferir de las condiciones reales. También se reconoce que el costo económico y la viabilidad comercial a gran escala aún deben ser evaluados mediante estudios adicionales.
Recomendaciones
El estudio recomienda implementar y probar la tecnología IHCaL en plantas piloto de mayor escala, especialmente en instalaciones existentes donde la opción “tail-end” podría ser más fácil de adoptar. Para nuevas plantas, se aconseja considerar directamente la configuración integrada, que ofrece mayor eficiencia y reducción de emisiones. También se sugiere maximizar la recuperación de calor mediante intercambiadores sólidos-sólidos eficientes y precalentamiento del aire de combustión, así como explorar el uso de combustibles alternativos con alto contenido biogénico, lo que permitiría lograr emisiones negativas. Finalmente, se propone realizar evaluaciones económicas, ambientales y de riesgos más completas antes de la implementación industrial, y continuar el desarrollo experimental dentro de proyectos internacionales como ANICA y LEILAC.
Adaptación: Agricultura, Bosques
Mitigación: Agricultura, Uso de suelo, cambio de uso de suelo y silvicultura, Energía
Escala: Global
Ámbito geográfico: mundial
Palabras clave: captura, co2, produccion, lime
Cita de la interpretación
Flores Rojas, José Luis, 2025: Interpretación de Greco-Coppi et al. (2021, doi:10.1016/j.ijggc.2021.103430), Observatorio de Conocimiento Científico sobre Cambio Climático del Perú, IGP, https://cienciaclimatica.igp.gob.pe/entities/interpretation/a004c87b-8547-426c-9380-dfc9c0238595