Grupos de Investigación

CONTAMINACIÓN POR METALES - CMG

BREVE DESCRIPCIÓN DEL GRUPO

El grupo de Contaminación por metales (CMG), es un grupo de investigación consolidado creado en el año 1991. Desde su origen ha tenido entre los objetivos de sus línea prioritarias de investigación la reducción de los problemas de contaminación originados por la presencia de elementos metálicos tóxicos en los combustibles y subproductos originados en los procesos de producción de energía, así como los beneficios tecnológicos que supone el control de la presencia de estos elementos.

Históricamente el trabajo del grupo se centró en todo lo relacionado con la presencia, la posible reducción, la transformación y el control de metales tóxicos en la combustión del carbón, habiéndose abordado el problema desde diferentes enfoques. En su origen se estudió la reducción de estos metales por separación de las especies en las que se encuentran en los propios carbones, y, para ello, se desarrollaron distintos procesos de depuración. En un segundo periodo, se abordó la captura de aquellos que no podían reducirse eficientemente por depuración, dirigiendo los objetivos a los procedimientos de captura en los propios procesos de combustión, con el propósito de que no llegaran a interaccionar con el medioambiente. En esta línea, los estudios se centraron en la optimización y desarrollo de sistemas de limpieza de gases que se fueron adaptando, según evolucionaban las distintas tecnologías de combustión, para ser aplicados en las condiciones  tanto de combustión convencional, como de combustión en lecho fluidizado, de gasificación integrada de ciclo combinado y, en los últimos años, de oxi-combustión. Además, el planteamiento de captura se abrió en dos enfoques: por un lado, el aprovechamiento y la optimización de los sistemas de limpieza de gases instalados en las centrales térmicas para la captura y reducción de otros contaminantes, que bajo determinadas condiciones pueden ser útiles para retener algunos de estos metales simultáneamente (sistemas de retención de partículas, desulfuración, etc.), y, por otro, el desarrollo de métodos específicos para la captura de dichos metales, lo que, mayoritariamente, se ha conseguido mediante procesos de adsorción en fase gas.

De manera colateral, el grupo también participó en proyectos relacionados con la contaminación de suelos por metales y la identificación de su origen, mediante estudios de relaciones isotópicas de Pb, y su posible relación con la producción de energía y uso del carbón como materia prima.

Ya desde su origen, el grupo estuvo especialmente sensibilizado con el problema que supone la contaminación por mercurio, dadas las especiales características de este elemento y sus compuestos, y su elevada toxicidad. Este interés ha venido siendo impulsado por el hecho de que, a nivel global, la combustión de carbón es una de las principales fuentes de emisión de mercurio al aire en el mundo, solo detrás de la minería artesanal del oro, y es la primera fuente de emisiones antrópicas en Europa. Por ello, el grupo ha dirigido una gran parte de su investigación hacia el desarrollo de sorbentes sólidos para la captura de compuestos de especies de mercurio, y, muy especialmente, hacia el desarrollo de sorbentes con soporte de carbono. Aunque en su origen, estos desarrollos se enfocaron hacia su aplicación a la combustión de carbón, han desembocado en su aplicación a la purificación de CO2 en procesos de captura, lo que es preceptivo en la actualidad, sea cual sea el destino de las centrales térmicas de carbón, si se pretenden alcanzar emisiones de CO2 cero e incluso negativas. En la actualidad, el grupo estudia, además, la aplicación de estos materiales para otras aplicaciones industriales y medioambientales, no necesariamente relacionadas con la combustión.

En la búsqueda de procesos para la captura de contaminantes en fase gas, se hizo necesario el desarrollo de adsorbentes para las aplicaciones requeridas. Aunque hemos evaluado materiales como calizas, óxidos y cenizas, entre otros, como adsorbentes de metales en fase gas, la mayor parte de los estudios realizados en los últimos años se han enfocado al desarrollo de materiales de carbono como soportes en la preparación de adsorbentes. En este camino, han surgido como materiales muy prometedores las espumas de carbono. En un primer momento, dichas espumas se han preparado a partir de carbón, pero, en la actualidad, estamos desarrollando espumas a partir de otros materiales (sacarosa, taninos, biomasa, etc.), con la intención de aumentar la sostenibilidad del proceso de preparación y reducir el coste del mismo.

El CMG, en colaboración con grupos de la Universidad de Oviedo, se encuentra involucrado en el desarrollo de proyectos cuyo objetivo es la  evaluación y recuperación de suelos contaminados por diferentes actividades industriales.

El grupo dispone de la experiencia, los recursos y el equipamiento necesarios para continuar resolviendo los problemas medioambientales relacionados con emisiones de metales de origen industrial. La experiencia adquirida se está orientando, en la actualidad, a la resolución de problemas de contaminación en cualquier proceso industrial, no solo en aire, sino también en agua y suelo.

INCAR

INSTITUTO DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DEL CARBONO

CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTÍFICAS

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN