Nuevos retos
tecnológicos 2025
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Juntos podemos hacerla realidad.
Fecha límite: 1 de octubre 2025
Si lo prefieres puedes descargar el formulario y enviarlo por correo a retos@all4zero-hub.com.
Este reto se centra en el desarrollo de soluciones avanzadas para la cadena de valor del CO2 capturado, abarcando su transporte, almacenamiento y control de calidad.
El objetivo primordial es establecer metodologías y tecnologías que garanticen la precisión en la medición del CO2, la detección de fugas y la configuración de redes de transporte eficientes y flexibles.
Se busca superar las limitaciones actuales en la estandarización y la capacidad de operación con CO2 de diversas purezas.
Líneas de trabajo
Medición fiscal y de trazas de CO2
Investigación y desarrollo de tecnologías para la medición precisa de flujo y composición del CO2. Esto incluye la medición fiscal para el comercio de emisiones y la detección de impurezas que afectan la integridad de los materiales y las aplicaciones industriales. El enfoque es lograr métodos de análisis robustos, rentables y aplicables en campo, superando la escasez de estándares definidos y la limitada madurez tecnológica fuera del laboratorio.
Detección de fugas de CO2
Desarrollo o mejora de sistemas de monitoreo para la detección de fugas en toda la cadena de valor (captura, transporte, almacenamiento y uso final). Se busca implementar tecnologías como drones, sensores y detección remota (satelital y terrestre) para garantizar la integridad operativa, minimizar pérdidas y cumplir con la responsabilidad legal a largo plazo, abordando la necesidad de alta sensibilidad y diferenciación de fugas en diversos entornos.
Transporte y redes de CO2 multi-emisor
Estudio y diseño de redes de transporte de CO2 eficientes y rentables para múltiples emisores. El objetivo es evaluar la compatibilidad de diferentes especificaciones de CO2 capturado para permitir corrientes mixtas y definir estándares de calidad flexibles que faciliten su transporte y distribución a diversos usos finales, optimizando la coordinación entre emisores y usuarios y superando la falta de estandarización actual.
Este reto aborda la imperativa necesidad de transformar la gestión del agua en el sector industrial, migrando de un modelo lineal a uno circular.
El enfoque es maximizar la reutilización del agua dentro de los procesos productivos, es decir, reducir la dependencia de fuentes externas y aprovechar recursos hídricos no convencionales, como el agua de lluvia.
Los desafíos incluyen la minimización del consumo energético en los tratamientos, la gestión de subproductos y la adaptación a las diversas especificaciones de calidad requeridas, entre otros.
Líneas de trabajo
Regeneración y reutilización de aguas propias (ciclo cerrado)
Desarrollo de tecnologías avanzadas para la regeneración de aguas residuales industriales y su recirculación en los mismos procesos, con el objetivo de alcanzar una «captación cero» de agua dulce. Esto implica innovaciones para reducir el consumo energético en tratamientos complejos (ej. ósmosis inversa), gestionar eficientemente las salmueras y los residuos de membranas, y diseñar sistemas compactos adaptables a limitaciones de espacio.
Sistemas de refrigeración de bajo consumo de agua
Investigación y desarrollo de alternativas o complementos a las torres de refrigeración convencionales, buscando sistemas de ciclo cerrado que minimicen o eliminen el consumo de agua en procesos industriales de alta temperatura. El reto incluye la reutilización eficiente del agua de refrigeración sin deterioro de equipos y el aprovechamiento del calor residual de baja temperatura.
Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenible (SUD) aplicados a la industria
Adaptación y desarrollo de tecnologías SUD para la captación, filtrado y tratamiento modular de escorrentía pluvial en entornos industriales. Se busca integrar esta agua tratada en procesos productivos específicos, abordando la gestión diferencial del «primer agua» de escorrentía (más contaminada) y diseñando sistemas flexibles que se adapten a las calidades requeridas.
Tratamiento de aguas comunes y fuentes alternativas
Identificación y desarrollo de tratamientos estandarizados para corrientes de agua residual comunes a múltiples industrias, así como la definición de especificaciones de «agua común mínima» para diversos usos industriales. Se busca fomentar sinergias y reducir costes energéticos mediante tecnologías transversales y protocolos de pretratamiento flexibles.
Este reto se centra en la consecución de la circularidad para el poliuretano rígido, un material aislante prevalente en residuos industriales como frigoríficos y paneles de construcción.
La iniciativa busca trascender la valorización energética actual hacia un reciclaje químico que recupere los componentes moleculares originales (los polioles), permitiendo su reintroducción en la cadena de producción.
Se abordan los desafíos asociados a la pureza del residuo, la separación de contaminantes y la gestión de gases de efecto invernadero.
Líneas de trabajo
Reciclaje químico de poliuretano rígido
Desarrollo y escalado de tecnologías como la glucólisis, hidrotermólisis o pirólisis para la despolimerización del poliuretano rígido, con el fin de obtener polioles de alta pureza. Un aspecto crítico es la capacidad de estos procesos para gestionar la separación de contaminantes y la eliminación o recuperación segura de gases refrigerantes, garantizando la calidad del material recuperado para su reutilización industrial.
Optimización de la segregación y tratamiento mecánico
Mejora de los procesos industriales y las tecnologías para la segregación y el tratamiento mecánico del residuo de poliuretano. El objetivo es aumentar la pureza del material antes de los tratamientos químicos, lo que impacta directamente en la eficiencia y la rentabilidad del reciclaje, e implica avanzar en la separación de materiales y la trazabilidad de los residuos.
Integración de nuevos flujos de residuos de poliuretano
Incorporación de residuos de poliuretano rígido provenientes de fuentes complejas, como los paneles sándwich del sector de la construcción, al ciclo de reciclaje. Esto requiere el desarrollo de protocolos y tecnologías específicas para su extracción y tratamiento seguro, asegurando la adecuada gestión de los gases contaminantes que puedan contener antes de su procesamiento.
Este reto aborda la gestión sostenible de los lodos de depuración, transformándolos de un residuo complejo y voluminoso en un recurso valioso.
La iniciativa busca desarrollar tecnologías y estrategias para su uso como combustible renovable en procesos industriales, minimizando el costoso secado térmico.
Adicionalmente, se persigue la recuperación de elementos de alto valor, como el fósforo, para promover una economía circular y cumplir con las directivas ambientales.
Líneas de trabajo
Tratamiento de lodos para uso como combustible (con secado mínimo o sin secado)
Exploración y desarrollo de tecnologías innovadoras para el acondicionamiento de lodos de depuradora que permitan su uso directo como combustible en hornos industriales, reduciendo o eliminando la necesidad de secado térmico intensivo. El objetivo es optimizar la seguridad, estabilidad y viabilidad técnica del lodo para su valorización energética directa, reduciendo drásticamente los costes operativos y evitando su disposición en vertederos.
Recuperación de fósforo y otros elementos de valor
Desarrollo de procesos eficientes para la extracción de fósforo y otros metales valiosos presentes en los lodos de depuradora o en sus subproductos (biochar, cenizas) tras tratamientos térmicos. La meta es su reintroducción en la cadena de valor, como la fabricación de fertilizantes, alineándose con las futuras normativas europeas que exigen la recuperación de fósforo y fomentando la economía circular.
Estrategias de gestión para reducción del vertido de lodos
Identificación y evaluación de alternativas tecnológicas y de gestión para minimizar la disposición de lodos de depuradora en vertederos. Esto incluye la exploración de su uso en compostaje, valorización energética, y otras aplicaciones industriales, considerando la diversidad de tipos y composiciones de lodos y las exigencias regulatorias sobre la reducción de materia orgánica en vertederos.
Retos
tecnológicos 2024
Tech Solutions
All4Zero ha seleccionado 12
soluciones tecnológicas
relacionados con la descarbonización
o la economía circular.
¡Consúltalos!
Contexto
Las energías renovables, el hidrógeno y los combustibles de baja huella de carbono van a ser clave para avanzar en la descarbonización. Sin embargo, para ser neutrales en carbono, no bastará con dejar de emitir CO2, sino que, según organismos como la Agencia Internacional de la Energía (IEA) o la Unece (la Comisión Económica de las Naciones Unidas Para Europa), también será necesario atrapar el CO₂ producido por la actividad humana.
En este contexto, las tecnologías de Captura, Almacenamiento y Uso del Carbono (CCUS, por sus siglas en inglés), van a jugar un papel muy destacado, y contribuirán a cumplir el objetivo de que la temperatura global no suba más de 1,5 grados este siglo.
Oportunidad
La industria se está transformando a través del desarrollo e implantación de soluciones tecnológicas cada vez menos intensivas en emisiones. Las CCUS, por tanto, son un complemento perfecto, que permitirá reducir las emisiones de CO2 en sectores como el eléctrico, la movilidad o en industrias intensivas en el uso de energía, como los del acero, el cemento, etc., que generan CO2 en sus procesos, imposible de abatir por otras vías de descarbonización.
Estas tecnologías son capaces de capturar el CO2 antes de ser emitido a la atmósfera (en fuentes de alta concentración), e incluso, capturar el ya existente, a través de tecnologías de Captura Directa (DAC, por sus siglas en inglés). El CO2 capturado, además, podrá usarse como materia prima para la producción de combustibles sintéticos o materiales de construcción.
Qué estamos buscando
El grado de desarrollo de las tecnologías de captura de CO2 es aún incipiente y existen oportunidades de mejorar la eficiencia de los procesos de captura y escalar y extender su uso como materia prima.
Buscamos soluciones tecnológicas, preparadas para integrarse en procesos productivos industriales, que contribuyan a la reducción absoluta de las toneladas de CO2 emitidas en cualquier proceso productivo, basadas en aminas, adsorción por cambio de presión (PSA, por sus siglas en inglés), ciclo de calcio regenerativo (calcium looping) o membranas, que garanticen la reducción absoluta de las toneladas de CO2 emitidas en cualquier proceso productivo industrial, así como la huella de carbono y los consumos energéticos (calóricos y eléctricos). Asimismo, se valorará la posible generación de empleo y nuevas competencias tecnológicas en sectores industriales.
Contexto
El agua es un recurso valioso y vital para toda actividad humana. Según la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE), la demanda mundial de agua crecerá el 50% para 2030, y el incremento previsto en la industria entre 2017 y 2050 será del 400%. Para satisfacer la demanda de los próximos años es necesario impulsar soluciones relacionadas con la gestión y el reaprovechamiento de este recurso, con el fin de limitar el consumo de agua fresca y destinarla, únicamente, al consumo humano o agrícola.
Oportunidad
En el marco de la economía circular, la regeneración y reutilización del agua en la industria es una herramienta esencial en la reducción de los consumos y la preservación de un recurso tan valioso.
Es necesario implementar tecnologías para conseguir una mayor eficiencia en los consumos de agua en todos los procesos, reducir e, incluso, eliminar el consumo de agua dulce, así como la reutilización de aguas mediante procesos de regeneración a partir de aguas no frescas (agua depurada y desalada). Todas estas soluciones ayudarán a reducir el impacto asociado a los procesos de cualquier actividad industrial.
Qué estamos buscando
Buscamos soluciones que permitan una disminución en la captación de agua fresca, que contribuya a la consecución del objetivo de captación de agua dulce para 2050. Asimismo, se valorarán aquellas medidas positivas en reducción de consumo de agua en procesos industriales, recuperación de recursos hídricos, soluciones de captación y gestión de agua, a través de tecnologías maduras/pre-comerciales, tecnologías de descarga cero de líquidos (ZLD, por sus siglas en inglés) de concentración de rechazos, que permitan maximizar la regeneración y minimizar el coste de la evaporación/cristalización, así como reducción de costes de desalado convencional (3-5 kwh/m3).
Contexto
El hidrógeno se ha usado en procesos industriales desde hace décadas. En la actualidad, en la que la industria vive un momento de transformación sin precedentes, el hidrógeno seguirá siendo necesario. Sin embargo, en esta transición es el hidrógeno renovable el que irrumpe con fuerza como un vector energético esencial para la descarbonización de sectores industriales como el de la movilidad, la siderurgia o la energía.
Este hidrógeno renovable se puede usar como materia prima en la industria, para la generación de calor o electricidad o para la movilidad. Además, puede ser la solución para almacenar los excedentes de energía renovable generada a partir de sol y viento.
Oportunidad
Producir, instalar y explotar hidrógeno renovable a un precio competitivo es una necesidad para diferentes sectores industriales, ya que su universalización propiciaría un cambio sustancial hacia un futuro más sostenible.
En este sentido, el desarrollo de procesos electrolíticos eficaces y eficientes, que puedan generar hidrógeno a un precio competitivo y con unos costes de instalación y explotación favorables, será clave para acelerar la integración de estos sistemas. Por ello, es necesario implantar tecnologías que propongan mejorar de forma significativa las tecnologías comerciales actuales de baja, media o alta temperatura.
Qué estamos buscando
La optimización de la producción de hidrógeno, asegurando su fiabilidad y competitividad es clave para la descarbonización de la industria. Para ello, se requiere flexibilidad y adaptación a los procesos industriales de uso del hidrógeno, reduciendo la necesidad de almacenamientos temporales o intermedios, así como una validación de nuevas alternativas de producción de hidrógeno renovable para su posterior utilización como reductor, como combustible, como materia prima para el desarrollo de combustibles sintéticos o para otros hidrocarburos renovables.
Buscamos soluciones tecnológicas para el desarrollo de procesos avanzados de electrólisis, además de opciones para facilitar el transporte y almacenamiento de hidrógeno de forma segura.
Contexto
La utilización del CO2 como materia prima en la producción de materiales de construcción sostenibles, así como de combustibles renovables, representa un avance crucial para la descarbonización de diferentes sectores industriales Esta tecnología no sólo reduce la dependencia de materias primas naturales o vírgenes, sino que también contribuye significativamente a la mitigación de emisiones. Asimismo, destaca por su capacidad para «almacenar» de forma segura el CO2, evitando cualquier posibilidad de reintroducción en la atmósfera.
Además de esta aplicación, el CO2 también permite el uso de combustibles sostenibles para la aviación, la única solución real e inmediatamente disponible para avanzar hacia modelos de aviación más sostenibles.
Oportunidad
La mineralización del CO2 es un método alternativo que permite usar el dióxido de carbono y almacenarlo para usarlo en la síntesis de productos, contribuyendo así a acelerar la descarbonización. Es decir, permite la producción de nuevos materiales que sustituyan el uso de materias primas naturales.
Por otro lado, el CO2 procedente de procesos industriales, o incluso el ya existente en la atmósfera, se puede abatir, a través de tecnologías de captura de carbono (CCUS o DAC), que se puede usar como materia prima para la producción de SAF (Sustainable Aviation Fuel o combustibles sostenibles para la aviación) y otros combustibles renovables, como los sintéticos o e-fuels.
Qué estamos buscando
El desarrollo de esta tecnología es vital para seguir avanzando hacia la descarbonización de la movilidad o la construcción. Por ello, buscamos soluciones tecnológicas de mineralización o carbonatación, u otras por desarrollar en moléculas o fases mineralógicas reactivas a corrientes ricas en CO2.
También se valorarán las tecnologías para desarrollar la producción de SAF a partir de materias primas, como los residuos urbanos y forestales (biocombustibles avanzados), así como el desarrollo de e-SAF (combustible sintético), usando para su producción la CO2 capturado e hidrógeno renovable.
Contexto
Según un informe del Banco Mundial, en el mundo se generan al año 2.010 millones de toneladas de residuos urbanos, y al menos 33% de ellos no son tratados. Es decir, acaban siendo depositados en vertederos, lo que contribuye a la emisión de gases de efecto invernadero (GEI).
Sin embargo, una elevada cantidad de estos residuos desechados tienen un alto potencial, ya que pueden ser reintroducidos en la cadena productiva, impulsando así la circularidad.
Oportunidad
Los residuos que terminan en los vertederos incluyen materiales que pueden valorizarse energética o materialmente en otros sectores, si existiera una adecuada segregación y tratamiento de estos.
El reaprovechamiento de estos residuos supone una oportunidad para reducir su volumen y consolidar el modelo de economía circular. La industria necesita disponer de combustibles y materias primas alternativas procedentes de residuos que reduzcan el consumo de recursos naturales.
Qué estamos buscando
Buscamos todo tipo de tecnologías de gasificación o pirólisis con una generación importante de syngas, especialmente las que llevan un post-tratamiento integrado para maximizar el contenido de hidrógeno y monóxido de carbono con una concentración pequeña de CO2 y H2O en la corriente gaseosa.
¿Tienes una solución tecnológica relacionada con la descarbonización o la economía circular?
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