Estudio de la reacción de Sabatier para la valorización de CO2 a partir de corrientes de flue gas

Abstract

Las emisiones de dióxido de carbono (CO2) son producidas principalmente por los sectores industriales, destacando la industria del acero, la cual contribuye con un 30% de las emisiones globales y por tanto, siendo uno de los sectores más afectados por las reducciones previstas en el horizonte 2030. Es por ello que, debido a las elevadas emisiones, así como a las políticas cada vez más restrictivas, es de vital importancia la búsqueda de alternativas que permitan tanto una reducción de las mismas, como mantener la competitividad económica. Es por ello que el reciclaje de CO2 mediante la reacción de Sabatier (CO2 + 4H2  CH4 + 2H2O) se postula como una alternativa interesante, ya que proporciona un combustible con una capacidad calorífica considerable, así como una combustión limpia del mismo, pudiendo ser el CO2 emitido nuevamente capturado y utilizado como materia prima. Aunque esta reacción permite el tratamiento de altas concentraciones de CO2, son diversos los factores que hay que tener en cuenta para su correcta implementación a nivel industrial, así como los diferentes contaminantes presentes en la corriente industrial, siendo el más crítico el óxido de azufre (SO2). Es por ello, que la empresa Acerinox S.A. presentó el proyecto FERRINOP, con el objetivo de incrementar tanto la eficiencia en la fabricación de aceros inoxidables ferríticos durante el proceso de recocido brillante en atmósfera reductora. Dicho proyecto persigue, entre los diferentes objetivos planteados, la captura y posterior valorización de los gases generados durante el proceso, evitando su emisión al medio ambiente y buscando generar un combustible que pueda ser empleado en la propia instalación, reduciendo así la huella de carbono de la propia instalación. Esta meta ha inspirado la formulación de la presente tesis doctoral. Considerando la gran disponiblidad de hidrógeno (H2), con la que cuenta la factoría, es importante recalcar la alta viabilidad del proceso para llevar a cabo la reacción de metanación, a partir del CO2 e H2 emitidos durante la etapa de recocido brillante. Sin embargo, el principal inconveniente son los contaminantes presentes, de ahí que se precise una purificación previa de la misma. Por ello se han planteado una serie de estrategias para llevar a cabo la purificación de la corriente y su posterior valorización.