Análisis Tecno-Económico de las Técnicas de Descarbonización del Cemento: Enriquecimiento de Oxígeno vs. Combustible de Hidrógeno
Autores: Domingues, Bruno C.; Santos, Diogo M. F.; Mateus, Margarida; Cecílio, Duarte
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Análisis Tecno-Económico de las Técnicas de Descarbonización del Cemento: Enriquecimiento de Oxígeno vs. Combustible de Hidrógeno
Categoría
Energía
Subcategoría
Energías renovables
Palabras clave
Acuerdo de París
Calentamiento global
Industria pesada
Producción de cemento
Alternativas
Enriquecimiento de oxígeno
Producción de hidrógeno
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El Acuerdo de París tiene como objetivo limitar el calentamiento global, y uno de los sectores más contaminantes es la industria pesada, donde la producción de cemento es un contribuyente significativo. Este trabajo explora brevemente algunas alternativas, como el reciclaje, la reducción del contenido de clínker, la recuperación de calor residual y la captura de carbono, discutiendo sus ventajas y desventajas. Luego, examina la viabilidad económica y los beneficios de aumentar la concentración de oxígeno en el aire de combustión primaria del 21 al 27 % en volumen, lo que podría mejorar la producción de clínker en un 7 %, y la producción de hidrógeno a través de la electrólisis PEM para constituir el 5 % de la fracción térmica del combustible, considerando ambos en una planta de cemento que produce 3000 toneladas de clínker por día. Este análisis utilizó valores de referencia de Secil, una empresa internacional de cemento y materiales de construcción, para determinar la escala requerida de la producción de oxígeno e hidrógeno, respectivamente, y calcular el CAPEX de cada enfoque. Se concluye que el enriquecimiento de oxígeno puede proporcionar ahorros sustanciales en combustible a un costo relativamente bajo a pesar de un posible aumento significativo en las emisiones de NOx. Sin embargo, la producción de hidrógeno a esta escala no es actualmente viable económicamente.
Descripción
El Acuerdo de París tiene como objetivo limitar el calentamiento global, y uno de los sectores más contaminantes es la industria pesada, donde la producción de cemento es un contribuyente significativo. Este trabajo explora brevemente algunas alternativas, como el reciclaje, la reducción del contenido de clínker, la recuperación de calor residual y la captura de carbono, discutiendo sus ventajas y desventajas. Luego, examina la viabilidad económica y los beneficios de aumentar la concentración de oxígeno en el aire de combustión primaria del 21 al 27 % en volumen, lo que podría mejorar la producción de clínker en un 7 %, y la producción de hidrógeno a través de la electrólisis PEM para constituir el 5 % de la fracción térmica del combustible, considerando ambos en una planta de cemento que produce 3000 toneladas de clínker por día. Este análisis utilizó valores de referencia de Secil, una empresa internacional de cemento y materiales de construcción, para determinar la escala requerida de la producción de oxígeno e hidrógeno, respectivamente, y calcular el CAPEX de cada enfoque. Se concluye que el enriquecimiento de oxígeno puede proporcionar ahorros sustanciales en combustible a un costo relativamente bajo a pesar de un posible aumento significativo en las emisiones de NOx. Sin embargo, la producción de hidrógeno a esta escala no es actualmente viable económicamente.