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Retos
tecnológicos

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Juntos podemos hacerla realidad.

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.

Convocatoria abierta hasta el 22 de marzo de 2024.

All4Zero seleccionará hasta diez soluciones para desarrollar Pruebas de Concepto junto a los expertos del hub y en sus instalaciones industriales.

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