Una inmersión profunda en la tecnología de CCUS y su potencial en Chile

Chile aspira a alcanzar la carbononeutralidad para 2050.

La descarbonización de la red eléctrica está en marcha y se está centrando en reducir las emisiones en otros sectores de la economía a través de la eficiencia energética y la electrificación y el uso de combustibles sostenibles.

Otra herramienta en la transición energética es la captura, el almacenamiento y la reutilización del carbono (CCUS). Si bien las regulaciones y rentabilidad de los proyectos son obstáculos que deben abordarse, la tecnología de CCUS tiene mucho potencial en Chile.

Para ahondar en los detalles sobre la tecnología y más, BNamericas entrevistó por correo electrónico al gerente para Chile de la consultora sueca Afry, Rodrigo Brisighello.

BNamericas: ¿Qué nos podría decir acerca de situación en Chile respecto de los CCUS?

Brisighello: Chile posee un alto potencial para el desarrollo de CCUS gracias a sus recursos naturales, como formaciones geológicas aptas para el almacenamiento subterráneo de CO2. En ese sentido, y considerando la meta de descarbonización que tiene Chile para el año 2050, los CCUS se perfilan como una herramienta clave para avanzar en este desafío, complementando otras estrategias de mitigación como lo son la generación de energías renovables y la eficiencia energética. 

Ahora bien, para poder aprovechar este potencial y oportunidad que nos entrega esta tecnología, es necesario que Chile avance en el desarrollo de un marco regulatorio claro y favorable que incentive el uso de estas tecnologías y el desarrollo de proyectos. 

También se requiere reducir los costos actuales —aún muy elevados— que, en la actualidad, requieren de financiamiento público-privado, junto con el desarrollo de infraestructura para el transporte y almacenamiento seguro. 

Finalmente, pero no por eso menos relevante, es fundamental generar mayor conocimiento sobre esta materia en la ciudadanía (informar y educar) sobre sus beneficios y potenciales impactos, para sensibilizar a los territorios y fomentar así su aceptación social, que será esencial al momento de concretar los proyectos que se desarrollen en el futuro. La colaboración entre el sector público, privado y académico será fundamental para aprovechar al máximo el potencial de esta tecnología en el camino hacia un futuro sostenible.

BNamericas: En términos de industrias o procesos, ¿dónde podría desplegarse esta tecnología en Chile? 

Brisighello: La tecnología de CCUS en Chile presenta un alto potencial para ser aplicada en diversos sectores/procesos que generan una cantidad importante de emisiones de CO2 y que, con tecnología de almacenamiento o reutilización, podrían mitigar sus impactos. 

Algunos ejemplos son: 

1) Cementeras: la captura de CO2 en las chimeneas de las plantas cementeras y su posterior almacenamiento geológico o reutilización en la producción de nuevos materiales de construcción sería una alternativa viable y más sostenible; 

2) Refinerías de petróleo: la captura de CO2 en estas instalaciones y su uso para la producción de hidrógeno verde o e-fuels, por ejemplo, es una oportunidad para reducir su impacto; 

3) Plantas de generación de energía a base de combustibles fósiles: la captura de CO2 en centrales eléctricas a carbón o gas natural, combinada con su almacenamiento geológico, permite reducir significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero asociadas a la generación de electricidad,

4) Producción de acero: la captura de CO2 en los procesos de producción de acero y su posterior reutilización en la fabricación de nuevos productos siderúrgicos puede contribuir a la descarbonización del sector; 

5) Industria química: la captura y reutilización de este CO2 pueden ser utilizadas para la producción de materias primas o productos químicos de bajo o cero emisiones; 

6) Combustión de biomasa: la captura de CO2 y su almacenamiento o reutilización pueden contribuir a la sostenibilidad de la bioenergía; e

7) Incineración de residuos: la captura de este CO2 y su posterior tratamiento pueden minimizar el impacto ambiental de la incineración.

BNamericas: ¿De qué tipos de plazos estamos hablando?

Brisighello: Los plazos pueden variar en función de diversos factores, como el avance tecnológico, el marco regulatorio, la disponibilidad de financiamiento y la aceptación social. Sin embargo, en la condición actual se pueden visualizar tres períodos; 

El primero apunta al “desarrollo temprano” (actualidad-2025), periodo en el cual se encontraría el establecimiento y complementación de la definición de regulaciones específicas para proyectos de CCUS a gran escala, brindando mayor claridad y seguridad jurídica para las inversiones. De la misma manera se desarrollan los proyectos piloto de CCUS en diversos sectores, permitiendo validar la tecnología en condiciones reales y generar datos valiosos para su optimización, siempre de la mano de un fuerte proceso de investigación y desarrollo de tecnologías de CCUS más eficientes, económicas y sostenibles, buscando reducir costos y mejorar su rendimiento.

La segunda etapa se enmarcaría en una “implementación gradual” (2026-2035) de esta tecnología, ampliándose a un mayor número de industrias y procesos, con un enfoque en aquellas que presentan las mayores emisiones de CO2 y mayor potencial de reducción. Para lo anterior, es fundamental poner el foco también en el desarrollo de infraestructura para el transporte y almacenamiento seguro del CO2 capturado, incluyendo redes de tuberías, instalaciones de almacenamiento subterráneo y puertos especializados, intensificando además la colaboración entre el sector público y privado para financiar proyectos de CCUS, incluyendo incentivos fiscales, subsidios y mecanismos de financiamiento innovadores.

Finalmente, entraríamos a la “etapa de madurez y expansión” (2036 en adelante), en la cual ya lograríamos una adopción generalizada de la tecnología de CCUS como una herramienta para la descarbonización de la industria y la generación de energía en Chile, integrándose con otras tecnologías bajas en carbono, como la captura directa de aire y la producción de hidrógeno verde, para maximizar su impacto en la mitigación del cambio climático. A medida que Chile gane experiencia en la implementación de CCUS, se espera que pueda exportar su conocimiento y tecnología a otros países, contribuyendo a la descarbonización global.

BNamericas: Parece que una barrera obvia podría ser el costo, pero también nos parece que, en los años venideros, el precio del carbono podría constituir un impulso importante…

Brisighello: Efectivamente. El costo elevado de la tecnología de CCUS es una barrera importante para su implementación a gran escala. Los altos costos asociados a la captura, transporte y almacenamiento del CO2, así como al desarrollo de la infraestructura necesaria, representan un desafío significativo para la viabilidad económica de los proyectos de CCUS.

Sin embargo, el precio del carbono podría jugar un papel fundamental para incentivar la adopción de esta tecnología en los próximos años y es esperable que aumente en el futuro debido a una mayor ambición climática, la demanda de tecnologías bajas en carbono y la preocupación por el cambio climático. Un precio del carbono más alto reflejaría el costo real de las emisiones de CO2 para la sociedad, lo que haría que la captura y el almacenamiento de este gas sean opciones más atractivas desde el punto de vista económico para las industrias emisoras. En este contexto, el precio del carbono más alto podría actuar como un catalizador para la implementación de CCUS en Chile.

En conclusión, el precio del carbono tiene el potencial de ser un impulsor para la implementación de CCUS en Chile. Sin embargo, por sí solo no será suficiente para garantizar el éxito de su implementación y debe ser parte de una estrategia integral que aborde las barreras técnicas, económicas y sociales para la adopción generalizada de esta tecnología.

BNamericas: ¿Hay barreras regulatorias hoy en día?

Brisighello: Si bien Chile cuenta con un marco regulatorio para promover acciones que ayuden a mitigar el cambio climático y promuevan la energía verde, aún existen barreras regulatorias específicas que dificultan la implementación a gran escala de la tecnología de CCUS.

Por mencionar algunos temas pendientes, no existe una definición clara y precisa de lo que constituye un proyecto de CCUS, como tampoco está definida la responsabilidad por fugas de CO2 durante el almacenamiento geológico, lo que genera incertidumbre para los inversores y desarrolladores de proyectos. Tampoco se han establecido permisos y licencias específicos para su implementación, dificultando el proceso de autorización y seguimiento de estos proyectos.

También existe incertidumbre sobre los requisitos técnicos y ambientales para este tipo de almacenamiento, ya que la regulación del almacenamiento geológico de CO2 —una etapa crucial en el proceso CCUS—  aún se encuentra en desarrollo. 

De igual manera, no se cuenta con certeza en términos de financiamiento. Chile no tiene mecanismos de financiamiento específicos para proyectos de CCUS, lo que limita el acceso a capital para la implementación de esta tecnología.

De todas formas, es importante destacar que el Gobierno de Chile ha tomado algunas medidas para abordar estas barreras regulatorias. En 2020, se publicó la Estrategia Nacional de Hidrógeno Verde, que reconoce el potencial de CCUS para la descarbonización de la industria y propone medidas para facilitar su implementación. Sin embargo, aún queda mucho por hacer para crear un marco regulatorio sólido y favorable para la implementación de CCUS en Chile. 

BNamericas: Chile quiere producir combustibles sintéticos en escalas grandes. Dado que un insumo clave es el CO2, ¿hay potencial para usar carbono capturado en estos procesos o no es factible por ahora, al menos desde un punto de vista logístico o económico?

Brisighello: Efectivamente, Chile tiene planes ambiciosos para producir combustibles sintéticos (e-fuels) a gran escala. El CO2 capturado de la atmósfera o de fuentes puntuales de emisión podría ser un insumo clave en este proceso, reemplazando al petróleo y gas natural utilizados actualmente. 

Sin embargo, la viabilidad técnica y económica del uso de CO2 capturado para la producción de e-fuels en Chile enfrenta diversos desafíos, que apuntan principalmente a sus costos, falta de infraestructura, desarrollo de tecnología y aumento de demanda.

A mi juicio, un tema clave para avanzar en esta senda es poner el foco en la tecnología de producción de e-fuels a partir de CO2 capturado. Estamos en proceso de desarrollo en términos de investigación e innovación y necesitamos que se optimice para mejorar su eficiencia y reducir los costos, siendo este último también un desafío por sí mismo, ya que, en la actualidad, la captura de CO2 aún es una tecnología costosa, lo que aumenta el precio final de los e-fuels producidos. Debemos trabajar para lograr precios más competitivos.

Los desafíos de infraestructura son además sumamente importantes de considerar, ya que se requiere desarrollar infraestructura para el transporte y almacenamiento seguro del CO2 capturado, lo que implica —a su vez— inversiones significativas. Pero, para invertir, también debe haber un incentivo en términos de demanda de e-fuels, que en la actualidad es relativamente baja, lo que podría dificultar la viabilidad económica de proyectos a gran escala.

BNamericas: ¿Cuáles son los componentes de un sistema típico de captura y almacenamiento de carbono (CCS), por ejemplo, un sistema adecuado para una planta de cemento?

Brisighello: Los sistemas de CCS para una instalación industrial incluyen tres etapas: captura, transporte y almacenamiento seguro de CO2, con componentes adicionales para el secado y el monitoreo. 

La elección de la tecnología de captura dependerá de las características específicas de la planta, como el tipo de proceso de producción y las emisiones de CO2, pero en términos generales, los procesos que podrían requerirse en cada una de las etapas son:

Captura de CO2

• Precombustión: el CO2 se captura antes del proceso de combustión, separándolo de los gases de combustión mediante procesos químicos o físicos.

• Oxicombustión: se utiliza oxígeno puro en lugar de aire en la combustión, lo que genera gases de combustión ricos en CO2, facilitando su captura.

• Postcombustión: el CO2 se captura de los gases de combustión después del proceso de combustión mediante procesos de absorción o adsorción.

Transporte de CO2

• Compresión: el CO2 capturado se comprime a alta presión para facilitar su transporte.

• Ductos: el CO2 comprimido se transporta a través de ductos hasta el sitio de almacenamiento.

• Barcos o camiones: en algunos casos, el CO2 se puede transportar mediante barcos o camiones si el sitio de almacenamiento se encuentra lejos de la planta.

Almacenamiento de CO2

• Formaciones geológicas: el CO2 se inyecta en formaciones geológicas profundas y estables, como acuíferos salinos o depósitos de petróleo y gas agotados.

• Mineralización: el CO2 se mineraliza químicamente para convertirlo en un material sólido estable, como carbonatos.

Componentes adicionales para una planta de cemento

• Sistema de secado: el CO2 capturado puede contener humedad, por lo que se requiere un sistema de secado para eliminar el agua antes del transporte y almacenamiento.

• Sistema de monitoreo: se implementa un sistema de monitoreo para asegurar la integridad de los componentes del sistema CCS y prevenir fugas de CO2.

BNamericas: ¿Qué servicios ofrece Afry en este ámbito? ¿Se prevén algunas tendencias en los años venideros respecto a la demanda de ellos?

Brisighello: Afry es una compañía internacional, de origen nórdico, que está bien posicionada para capitalizar el crecimiento del mercado de CCUS gracias a sus más de 20 años de experiencia en este campo, conocimiento técnico y enfoque innovador. La empresa está comprometida en ayudar a sus clientes a descarbonizar sus operaciones y contribuir a un futuro más sostenible, por eso decimos que en Afrey “Hacemos Futuro” (Making Future).

Ofrecemos una amplia gama de servicios relacionados con CCUS, entre los que destacamos la “evaluación y análisis de viabilidad”, ayudando a nuestros clientes a evaluar el potencial técnico y económico de implementar CCUS en sus operaciones. Esto incluye la identificación de fuentes de emisión de CO2, la selección de tecnologías de captura adecuadas, la evaluación de opciones de transporte y almacenamiento, y la realización de estudios de costo-beneficio.

En Afry también proporcionamos servicios de diseño e ingeniería detallados para proyectos de CCUS, desde la captura de CO2 hasta el transporte y almacenamiento, avalados por nuestra experiencia en el diseño de sistemas de CCUS para una amplia gama de industrias, incluyendo cemento, acero, energía y refinerías de petróleo, entre otras.

Por cierto que realizamos gestión de proyectos, asegurando una ejecución eficiente y oportuna. En Afry nos encargamos de todas las etapas del proyecto, desde la planificación y el diseño hasta la construcción y puesta en marcha, aportando además desde la investigación y desarrollo para avanzar hacia nuevas tecnologías de CCUS más eficientes y económicas, colaborando con universidades e institutos de investigación para avanzar en el estado del arte en esta tecnología. 

También somos aliados en términos de consultoría en políticas y regulaciones, asesorando a gobiernos y organizaciones para promover marcos regulatorios que incentiven la adopción de CCUS y aseguren la protección ambiental.

Con respecto a la demanda de servicios de CCUS, se espera que crezca significativamente en los próximos años, impulsada por una mayor ambición climática, un aumento del precio del carbono y un mayor desarrollo tecnológico, entre otros factores.