Revalorización de residuos industriales mediante secuestro mineral de CO2 - El caso particular del fosfoyeso -

Abstract

El objetivo principal de este Trabajo Fin de Grado es proponer una solución a dos grandes problemas en la actualidad: el incremento de las emisiones de CO2, responsables del cambio climático, y la problemática de la gestión adecuada de residuos, cuyo objetivo principal debe ser la revalorización de los mismos. El cambio climático es un problema mundial con gran repercusión en nuestra sociedad. Su causa principal es el incremento antropogénico de la concentración de gases de efecto invernadero. Como vía de transición para reducir las emisiones de estos gases, en especial del CO2, se han propuesto tres estrategias: el uso de fuentes de energía renovable, la captura y almacenamiento de CO2 y el desarrollo de un combustible alternativo para vehículos. En este trabajo se abordan, en primer lugar, los procesos de captura y almacenamiento de CO2. Estos consisten en la separación del CO2 del resto de los gases efluentes en las distintas industrias (captura) y su posterior almacenamiento (o secuestro) haciendo uso de diversas tecnologías. En este estudio se realiza especial énfasis en el análisis del almacenamiento mediante secuestro mineral de CO2, proceso mediante el cual se obtienen carbonatos a través de la reacción del CO2 con un mineral. El secuestro mineral de CO2 puede realizarse también con residuos ricos en calcio o magnesio, lo que se presenta como un método de revalorización de residuos industriales. Se detalla el caso particular del secuestro mineral de CO2 con fosfoyeso, residuo rico en calcio de la industria de los fertilizantes. Para ello, se examinan las vías de secuestro mineral de CO2 con fosfoyeso desarrolladas hasta la actualidad: carbonatación mineral directa y carbonatación mineral indirecta con complejos de amonio o con sosa cáustica. La carbonatación mineral indirecta del fosfoyeso con sosa cáustica puede llevarse a cabo con dos procedimientos distintos: mediante burbujeo de CO2 o mediante la realización de un lecho. Tras la ejecución experimental de un lecho de portlandita, obtenida a partir de la reacción del fosfoyeso son sosa cáustica, se concluye que este procedimiento de secuestro mineral de CO2 es más ventajoso y eficiente.