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Rutas
científicas
Oviedo 2012
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Bienvenidos al INCAR
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Más de 15000 personas al servicio del progreso científico y tecnológico
Área científico técnica 8:
Ciencia y Tecnologías Químicas
Química, energía, medio ambiente y materiales
INCAR vista aérea
Instalaciones
Edificio principal
Edificio polivalente
Entrada salón actos
Nave
Líneas de investigación
Materiales para
aplicaciones estructurales,
energéticas y
medioambientales
Tecnologías limpias para
la conversión y el uso del
carbón
Bienvenida
• Presentación
• Video del INCAR
Energía y cambio climático
• Energía y Recursos naturales
• CO2 y cambio climático
• Usos limpios del carbón
Visita instalaciones
• Preparación y análisis
• Procesos energéticos y reducción de emisiones
• Captura de CO2
• Control de emisiones (Contaminación por metales)
Energía y cambio
climático
Combustibles fósiles limpios
como paso intermedio hacia
una energía sostenible
INCAR, OCTUBRE 2012
El punto de partida
Producimos electricidad, calor y combustibles para el transporte principalmente a
partir de carbón, petróleo y gas natural (combustibles fósiles), emitiendo CO2
durante la transformación
Consumo energía primarias en España (2010)
El CO2 producido en la combustión de carbón, gas natural y petróleo es el principal causante
del aumento de la temperatura en la tierra (calentamiento global)
Todos somos responsables
¿Cómo se consume la energía?
Las familias consumen
aproximadamente el 30% de la
energía total
•60 % en la vivienda
•40 % en el coche
Solo el 13% de la energía
consumida por las familias
proviene de fuentes renovables
Vivienda y transporte son los
sectores que más han
incrementado su consumo en los
últimos años
En España en 2010 más del 33%
de la electricidad se produjo
mediante fuentes renovables
CO2 y cambio climático:
Relación causa-efecto
Es un gas incoloro, inodoro y no tóxico. Lo emitimos
(respiración) y lo ingerimos (Coca Cola)
Se produce de forma natural y en la combustión de los
combustibles fósiles
Es el gas de efecto invernadero
más importante en volumen de
emisiones de origen humano
Fuente mayoritaria de emisiones:
combustión de combustibles fósiles
Esto es un hecho comprobado, no existe
controversia científica
Consecuencias del Cambio climático
Disminución del número anual de
días de nieve (Navacerrada)
La perdiz nival
 Habita en el Pirineo y su plumaje
cambia a blanco en invierno
 Como cada vez tarda más en haber
nieve y su color cambia en noviembre
resulta un blanco perfecto para sus
depredadores
Glaciar de Monte Perdido (Huesca)
1905
1910
2004
2004
El Cambio climático es un hecho demostrado
 El CO2 de origen humano es el responsable del
cambio climático
 El cambio climático constituye una amenaza para
la supervivencia de numerosas especies

Para mitigar los efectos del Cambio Climático a largo
plazo, se deben tomar MEDIDAS INMEDIATAS
sobre las emisiones de CO2
¿Qué opciones tenemos para reducir las
emisiones de CO2?





Ahorro energético (más eficiencia)
Uso de combustibles con menor (o nulo) contenido
en carbono. Co-utilización
INCAR
Expansión de fuentes de energía renovable
(hidráulica, eólica, solar etc.) y biocombustibles
Hidrógeno como combustible alternativo
Captura y almacenamiento de CO2
INCAR
¿Qué opciones tenemos para reducir las
emisiones de CO2?
El ciclo de
la biomasa
+
CO2
Utilización
Fotosíntesis y
crecimiento
Transformación
en
Biocombustibles
Biomasa
Globalmente: CO2=0
(siempre que no se use
energía “sucia” en la
transformación)
Eficiencia y reducción de emisiones en
el INCAR
Se desarrollan proyectos en los que se analiza la coutilización de carbón y biomasa para la generación de
energía e hidrógeno.
Se desarrollan también proyectos de investigación sobre
oxicombustión, gasificación y combustión estudiando el
efecto de las diversas variables que intervienen en el
proceso (combustible, condiciones de reacción, etc.) con el
objetivo de optimizarlos.
Simplificando…
Combustión convencional
Oxi-Combustión
Gasificación
C + O2 + N2 → CO2 + N2
C + O2 → CO2
C + H2O → CO + H2
Visita a los laboratorios del Grupo de
Procesos Energéticos y Reducción de
emisiones
Co-gasificación de carbón y biomasa
Gasificador de lecho fluidizado
 Temperatura: 500-900 ºC
 Presión atmosférica
 Alimentación: 3 kg/h
 Análisis de gases en continuo: H2,
CO, CH4, CO2, O2
C + H2O = CO + H2
Además…
Co-gasificación con captura in situ
por inyección de CaO
Composición
típica gas
obtenido
H2:
CO:
CH4:
N2:
CO2:
20%
15%
3%
35%
23%
Visita a los laboratorios del Grupo de
Procesos Energéticos y Reducción de
emisiones
Oxi co-combustión
Oxicombustión vs
de carbón y biomasa combustión
Reactor de flujo en arrastre
C. Bituminosos
bajos volátiles
Conversión oxychar 21 (%)
100
Antracitas
80
SMK
C. Bituminosos
altos y medios
volátiles
60
40
20
0
0
50
100
Conversión en aire (%)
O2/N2
O2/CO2
Visita a los laboratorios del Grupo de
Captura de CO2
Humos
“sin” CO2
CO2
Calcinador
Humos
de CO2
CaO + CO2 →
← CaCO3
Calor (a alta T)
Carbonatador
Calor (a alta T)
CaO
CaCO3
Visita a los laboratorios del Grupo de
Captura de CO2
Ciclos de carbonatación-calcinación
para captura de CO2 en el INCAR
Actualmente es la alternativa
tecnológicamente más desarrollada y la
que se considera económicamente viable
También…
Combustión de biomasa con captura in situ
(CT La Robla, Fenosa)
Visita a los laboratorios del Grupo de
Contaminación por metales
Reducción de emisiones de elementos
traza en el INCAR

Elementos traza en carbones:
Depuración de carbones
Formas de combinación

Evaluación de los problemas originados en los
procesos de utilización
Comportamiento de elementos traza en la combustión del carbón
Contaminación de suelos
Medidas de relaciones isotópicas para identificación de fuentes
de contaminación

Control de emisiones
Limpieza de gases en procesos de combustión, y gasificación
Visita a los laboratorios del Grupo de
Contaminación por metales
Reducción de emisiones de mercurio
en el INCAR
Influencia
Sistemas
SCR
“Lavado”
del carbón
Sorbentes
regenerables
fin de ciclo
Hg – ceniza
volante
Hg 2+
Inyección
sorbentes
Sistema captura
de partículas
Sistema de
desulfuración
Visita a los laboratorios de
Preparación de muestras y Análisis
Cenizas
Análisis inmediato
Microanálisis elemental (C H N O S)
Calorímetros
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