Additives to improve the CO2 capture process using chemical solvents: a review

Abstract

Los solventes químicos empleados en el proceso de captura de dióxido de carbono (CO2) han permitido un tratamiento adecuado a este gas de efecto invernadero. Sin embargo, debido a los problemas operacionales que acarrean se ha empezado a considerar nuevos solventes. Con el objetivo de mejorar la eficacia durante los procesos de captura es necesario llevar a cabo actividades de investigación entorno a los aditivos que mejoren el proceso de captura de CO2 tratando de mantener la infraestructura industrial existente. Es por ello que se evidencia, la necesidad de generar una base de datos que permita identificar este tipo de aditivos. En este trabajo se presenta una recopilación bibliográfica de diferentes investigaciones que proponen solventes para mejorar el proceso de captura de CO2. Se analizan diferentes solventes considerando aspectos cinéticos, termodinámicos o mejoras operacionales en la infraestructura, tales como la reducción de corrosión y la disminución en pérdidas de solventes por evaporación. Para la revisión bibliográfica se consideraron diferentes trabajos publicados entre el período 2000 y 2020 enfocados en (i) mejorar el proceso de captura, (ii) presentar datos de emisiones de CO2 por sectores productivos, y (iii) mostrar los problemas e inconvenientes en equipamiento que acarrea el uso de solventes convencionales. La estrategia de búsqueda se definió en tres pasos. Primero, selección de bases de datos y palabras claves que más se ajusten al área de estudio. Segundo, recopilación de trabajos de investigación publicados relacionados a la captura de CO2. Tercero, revisión y análisis de tendencias de los últimos 20 años entorno a los nuevos solventes, tipo de gas empleado en los procesos de captura, organización de aditivos según su naturaleza química y el tipo de mejora, cinética, termodinámica u operacional que brinden los aditivos. Se concluyó que, existe una evidencia suficiente para considerar que los compuestos que contienen un grupo amino, y especialmente alcanolaminas, son los aditivos más utilizados para procesos de captura de CO2. Así mismo, ya que poseen un grupo hidroxilo en su estructura, éste facilita su disolución, y debido a la gran variedad de compuestos, estos exhiben mejoras cinéticas, termodinámicas y operacionales. Se espera que este trabajo permita desarrollar posteriores investigaciones enfocadas en la captura de CO2 ya que no es solamente una problemática interna sino de interés internacional.