REDUCCIÓN DE EMISIONES DE CO2 EN CENTRALES ...

Capítulo 1. Introducción
Una de las posibilidades que existen de aumentar la eficiencia de las centrales
termoeléctricas de carbón pulverizado operativas, atendiendo a los objetivos
enmarcados por el IPCC (2005), se encuentra en la posibilidad de sustituir parte de la
potencia consumida de carbón por potencia de gas natural. El concepto se denomina
repotenciación (repowering) con turbina de gas y pretende aprovechar por un lado la
potencia eléctrica de la propia turbina de gas y por otro la potencia térmica excedente
de los gases exhaustados por la misma en el ciclo de vapor. La repotenciación de
centrales termoeléctricas se ha utilizado desde casi la aparición de las turbinas de gas
en el mercado, datándose la primera de ellas en el año 1949 (Maslak y Tomlinson,
1996). No obstante, su objetivo se ha enmarcado principalmente dentro de la
necesidad de incrementar la potencia, no haciendo referencia a la posibilidad de ser
una herramienta útil en la reducción de las emisiones de CO2.
En cuanto a la captura y almacenamiento de CO2, de las diferentes tecnologías
consideradas (post, pre y oxicombustión) es la de postcombustión la que ofrece una
mejor alternativa para las instalaciones ya existentes. Es la única que puede ser
instalada sin realizar excesivas modificaciones de la central termoeléctrica, puesto que
se basa en aislar el CO2 directamente de la corriente de gases generados. El resto de
tecnologías requieren de más modificaciones: la precombustión necesita una
modificación del sistema relacionado con la preparación del combustible antes de su
combustión, y la combustión oxifuel requiere una nueva concepción del sistema de
combustión para permitir la combustión con un comburente formado principalmente
por oxígeno. De los diferentes procesos de captura existentes dentro de la tecnología
de postcombustión, clasificados según el IPCC (2005) como tecnologías probadas y
tecnologías emergentes, no existe en la actualidad ninguno que se haya encontrado
como el más apropiado. Las tecnologías probadas (absorción), únicamente existen a
pequeña escala para la separación de CO2 de gas natural, para la obtención de
amoniaco, etc, pero existe todavía una gran penalización energética asociada a su uso
en grandes fuentes de emisión como son las centrales termoeléctricas. Es por ello que
este tipo de tecnologías deben ser estudiadas junto a otras denominadas emergentes
como son el uso de membranas, adsorción y utilización de sorbentes sólidos. De todas
ellas, debido a la característica del sorbente utilizado y propiedades termodinámicas
de trabajo, se considera el proceso de adsorción de CO2 mediante CaO, como una
tecnología de postcombustión viable y competitiva (Abanades et al., 2004). Se
caracteriza por ser un proceso a alta temperatura, al contrario que otros procesos
como el de tecnología por absorción con aminas, lo que deriva en una gran posibilidad
de intercambios energéticos con la central termoeléctrica. Dichas posibilidades son las
que constituyen la base del problema y el reto que se plantea a fin de encontrar
aquellas configuraciones definidas a partir de la integración del ciclo de captura con la
central termoeléctrica que minimimice la penalización energética asociada.
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