La utilización del CO2 es posible gracias al uso práctico de residuos de dióxido de carbono capturados abióticamente directamente en el aire o en fuentes puntuales de emisores industriales (incluidas las fuentes biogénicas industriales de dióxido de carbono)

De esta manera se obtienen beneficios financieros y reducen o eliminan emisiones de CO2.

Las vías de fabricación incluyen

• inyección directa
• mineralización
• electroquímica
• síntesis microbiana
• termocatálisis
• fotosíntesis

Además puede a veces dar lugar a productos con propiedades mejoradas

Los productos que utilizan dióxido de carbono aportan beneficios climáticos al desplazar a los que utilizan combustibles fósiles; algunos son netos cero o incluso netos negativos.

A pesar de su potencial para crear un mercado de residuos de CO2 , no todas las tecnologías de CO2 U son iguales.

Se enfrentan a retos económicos, técnicos y normativos. No todas las tecnologías aportan los mismos beneficios climáticos y son económicamente viables.

Según la tecnología usada, el secuestro de CO2 puede ser:

• temporal: el CO2 utilizado se libera a la atmósfera una vez que se consume el producto (por ejemplo, combustibles o proteínas derivados del CO2 )
• almacenarse permanentemente (por ejemplo, materiales de construcción derivados del CO2 )

Muchas vías de obtención de CO2 U pueden ser considerablemente más caras que sus homólogas basadas en combustibles fósiles debido a:

• elevados requisitos energéticos
• bajos rendimientos
• necesidad de otras materias primas caras (por ejemplo, hidrógeno verde o catalizadores)

Se trata de mejorar la eficiencia energética de los procesos de conversión de CO2 y reducir sus costes.

Áreas con más potencial de crecimiento:

• materiales de construcción derivados del CO2.
• combustibles derivados del CO2

Materiales de construcción

Es la tecnología de CO2 U más sencilla, capaz de reducir la huella de carbono del hormigón premezclado, el hormigón prefabricado y los áridos carbonatados/materiales cementosos suplementarios mediante reacciones de mineralización.

El dióxido de carbono puede almacenarse permanentemente y puede reducirse el uso de cemento.

El crecimiento se verá impulsado por las nuevas certificaciones, el rendimiento superior de los materiales y la capacidad de lograr la paridad de precios a través de las tasas de eliminación de residuos.

Combustibles derivados del CO2

Catalizadores:

• normativas que ya se están aplicando
• mandatos de mezcla de combustibles para el transporte de larga distancia

A medida que aumente en todo el mundo la capacidad de los electrolizadores ecológicos de hidrógeno, también aumentará la producción de e-combustibles a partir de dióxido de carbono mediante la tecnología de conversión de la electricidad en oxígeno (incluidos el e-metanol, el gas natural sintético, el e-diesel, el e-keroseno y la e-gasolina).

Ya se están produciendo comercialmente varios combustibles derivados del CO2 (y se esperan muchas más instalaciones comerciales en la próxima década) que podrían desempeñar un papel en la descarbonización del transporte marítimo y aéreo (ya que la electrificación total de los sectores aéreo y marítimo es actualmente inviable y es probable que siga siéndolo en un futuro previsible).

Algunos productos químicos derivados del CO2 (en particular los policarbonatos derivados del CO2 ) ya se producen comercialmente, pero sólo requieren cantidades relativamente pequeñas de CO2 en comparación con otras aplicaciones.

Aunque potencialmente todas las sustancias químicas que contienen carbono podrían utilizar dióxido de carbono en su producción, las que requieren vías no reductoras son las más prometedoras debido a su menor demanda energética.

La utilización de dióxido de carbono en el enriquecimiento de cultivos de invernadero es otra aplicación madura que crecerá una vez que se amplíe la infraestructura de transporte por tuberías de CO2 . Varias empresas tratan de eludir este problema de transporte utilizando DAC (captura directa en el aire) in situ. El CO2 -EOR seguirá siendo el mayor campo de aplicación en las dos próximas décadas debido a su rentabilidad, a la infraestructura establecida y a la continua demanda de petróleo.

Tas un progreso lento pero constante durante esta década, el mercado del CO2 U crecerá rápidamente a partir de 2030 hasta alcanzar 800 Mt en 2044. Los ingresos generados por el CO2 U están dominados actualmente por el CO2 -EOR, pero los materiales de construcción, los combustibles y los productos químicos ganarán una cuota significativa en los próximos veinte años.

Fuente: «Carbon Dioxide Utilization 2024-2044: Technologies, Market Forecasts, and Players», IDTechEx

Foto de Tom Fisk