Mur Mur, Carlota
Menéndez Sastre, Miguel Alejandro (dir.) ; Cacho Bailo, Luis Fernando (dir.)
Universidad de Zaragoza,
2025
Resumen: El desarrollo socioeconómico y el incremento del consumo energético han conllevado un aumento significativo en las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). Entre estos el dióxido de carbono (CO2) es el principal responsable, representando aproximadamente el 80 % de las emisiones globales en el periodo de 1990-2022 según recoge el Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico (MITECO).
En este contexto, la revalorización del CO2 como materia prima en procesos industriales representa una estrategia prometedora para mitigar su impacto ambiental, coincidiendo con los objetivos de las tecnologías CAUC (Captura, Almacenamiento y Uso del CO2). Su integración en procesos productivos puede permitir la sustitución de reactivos convencionales que, en muchos casos, son tóxicos, inflamables o presentan una elevada huella ambiental debido a su extracción y procesamiento.
El desarrollo de estudios que promuevan y evalúen la reutilización de este gas ha adquirido una relevancia creciente en el ámbito industrial. Actualmente, el dióxido de carbono se emplea en aplicaciones como la regulación del pH en el tratamiento de aguas y residuos, así como en la carbonatación de bebidas. No obstante, su aprovechamiento como insumo en procesos industriales a gran escala continúa siendo un desafío, debido principalmente a las limitaciones impuestas por los fenómenos de transferencia de masa y energía que limitan el rendimiento de la
reacción.
El CO2 presenta múltiples ventajas como reactivo industrial, ya que es un gas no inflamable, no tóxico, ampliamente disponible y de bajo costo. Su valorización es coherente con los objetivos climáticos establecidos en el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima 2021-2030, así como con el compromiso de la Unión Europea de alcanzar la neutralidad de carbono en 2050 en el marco del Pacto Verde Europeo.
En este sentido, la relevancia de estos avances es aún mayor en el contexto local, ya que Zaragoza ha sido seleccionada como una de las 100 ciudades elegidas por la Comisión Europea para alcanzar el objetivo de cero emisiones en 2030, lo que refuerza la necesidad de impulsar soluciones innovadoras que reduzcan el impacto ambiental de este gas.
El presente estudio se orienta hacia el desarrollo de tecnologías industriales destinadas a la revalorización del CO2 en la síntesis de materiales inorgánicos basados en Al3+ y Si4+, especialmente en la precipitación de hidróxido de aluminio amorfo (Al(OH)3) y sílice sintética amorfa (SiO2). Se busca también optimizar la eficiencia y la sostenibilidad de los procesos industriales mediante la intensificación de procesos (IP), como puede ser la sustitución de reactor de tipo batch por sistemas de precipitación continuos o semicontinuos.
Una disolución eficiente del CO2 en agua favorece la formación del ácido carbónico, el cual genera un medio suficientemente ácido para la precipitación controlada de estos compuestos. Este enfoque permite sustituir ácidos más fuertes y corrosivos, como el ácido sulfúrico, minimizando la presencia de impurezas no deseadas en los productos obtenidos y eliminando la huella de carbono asociada a su producción y la peligrosidad del propio proceso. Asimismo, los productos obtenidos funcionan como sumideros tecnológicos de carbono, al favorecer la fijación de CO2 en una matriz carbonatada.
Por otro lado, en consonancia con los principios de la economía circular, el estudio también contempla la reutilización de las aguas de lavado generadas durante los procesos de precipitación. Esta estrategia no solo reduce el consumo de agua, sino que también permite la recuperación de reactivos disueltos y la minimización de residuos líquidos, mejorando la sostenibilidad global del proceso.
En conjunto, la presente propuesta contribuye a la transición hacia modelos de producción más sostenibles, alineados con los principios de la economía circular, promoviendo la reducción de residuos, la optimización del uso de recursos y la mejora de la eficiencia en procesos industriales clave.
Resumen (otro idioma):
En este contexto, la revalorización del CO2 como materia prima en procesos industriales representa una estrategia prometedora para mitigar su impacto ambiental, coincidiendo con los objetivos de las tecnologías CAUC (Captura, Almacenamiento y Uso del CO2). Su integración en procesos productivos puede permitir la sustitución de reactivos convencionales que, en muchos casos, son tóxicos, inflamables o presentan una elevada huella ambiental debido a su extracción y procesamiento.
El desarrollo de estudios que promuevan y evalúen la reutilización de este gas ha adquirido una relevancia creciente en el ámbito industrial. Actualmente, el dióxido de carbono se emplea en aplicaciones como la regulación del pH en el tratamiento de aguas y residuos, así como en la carbonatación de bebidas. No obstante, su aprovechamiento como insumo en procesos industriales a gran escala continúa siendo un desafío, debido principalmente a las limitaciones impuestas por los fenómenos de transferencia de masa y energía que limitan el rendimiento de la
reacción.
El CO2 presenta múltiples ventajas como reactivo industrial, ya que es un gas no inflamable, no tóxico, ampliamente disponible y de bajo costo. Su valorización es coherente con los objetivos climáticos establecidos en el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima 2021-2030, así como con el compromiso de la Unión Europea de alcanzar la neutralidad de carbono en 2050 en el marco del Pacto Verde Europeo.
En este sentido, la relevancia de estos avances es aún mayor en el contexto local, ya que Zaragoza ha sido seleccionada como una de las 100 ciudades elegidas por la Comisión Europea para alcanzar el objetivo de cero emisiones en 2030, lo que refuerza la necesidad de impulsar soluciones innovadoras que reduzcan el impacto ambiental de este gas.
El presente estudio se orienta hacia el desarrollo de tecnologías industriales destinadas a la revalorización del CO2 en la síntesis de materiales inorgánicos basados en Al3+ y Si4+, especialmente en la precipitación de hidróxido de aluminio amorfo (Al(OH)3) y sílice sintética amorfa (SiO2). Se busca también optimizar la eficiencia y la sostenibilidad de los procesos industriales mediante la intensificación de procesos (IP), como puede ser la sustitución de reactor de tipo batch por sistemas de precipitación continuos o semicontinuos.
Una disolución eficiente del CO2 en agua favorece la formación del ácido carbónico, el cual genera un medio suficientemente ácido para la precipitación controlada de estos compuestos. Este enfoque permite sustituir ácidos más fuertes y corrosivos, como el ácido sulfúrico, minimizando la presencia de impurezas no deseadas en los productos obtenidos y eliminando la huella de carbono asociada a su producción y la peligrosidad del propio proceso. Asimismo, los productos obtenidos funcionan como sumideros tecnológicos de carbono, al favorecer la fijación de CO2 en una matriz carbonatada.
Por otro lado, en consonancia con los principios de la economía circular, el estudio también contempla la reutilización de las aguas de lavado generadas durante los procesos de precipitación. Esta estrategia no solo reduce el consumo de agua, sino que también permite la recuperación de reactivos disueltos y la minimización de residuos líquidos, mejorando la sostenibilidad global del proceso.
En conjunto, la presente propuesta contribuye a la transición hacia modelos de producción más sostenibles, alineados con los principios de la economía circular, promoviendo la reducción de residuos, la optimización del uso de recursos y la mejora de la eficiencia en procesos industriales clave.
Resumen (otro idioma):
Pal. clave: revalorización de co2 ; tecnologías cauc ; intensificación de procesos ; precipitación ; hidróxido de aluminio ; sílice sintética ; economía circular
Titulación: Programa de Doctorado en Ingeniería Química y del Medio Ambiente
Plan(es): Plan 515
Área de conocimiento: Ingeniería y Arquitectura
Nota: Presentado: 26 11 2025
Nota: Tesis-Univ. Zaragoza, , 2025
Aportación del TFG/M a la Sostenibilidad: Fomentar el crecimiento económico sostenido, inclusivo y sostenible, el empleo pleno y productivo, y el trabajo decente para todos. Desarrollar infraestructuras resilientes, promover la industrialización inclusiva y sostenible, y fomentar la innovación. Tomar medidas urgentes para combatir el cambio climático y sus efectos.
Fecha de embargo : 2027-11-26
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Registro creado el 2026-04-24, última modificación el 2026-04-24
