Exploring the economic and environmental implications of integrating carbon capture in biorefinery systems

Aquesta tesis examina la integració de bioenergia amb captura i emmagatzematge de carboni (BECCS) dins d'un sistema de biorefineria que processa residus de podes d'olivera i que els transforma en bioetanol i antioxidants. La biorefineria, capaç de processar 1.500 tones de podes diàries, produeix aproximadament 12.000 tones d'antioxidants (amb més del 60% de puresa) i 78.000 tones de bioetanol anualment. Emprant un enfocament integral que inclou simulacions de processos i avaluació del cicle de vida, la nostra anàlisi avalua els aspectes tècnics, econòmics i ambientals de dos escenaris: un utilitzant gas natural i l'altre utilitzant un sistema BECCS alimentat per podes d'olivera. Els resultats indiquen que fent servir BECCS es pot reduir significativament la petjada de carboni, aconseguint potencialment emissions netes negatives (-84,37 kg CO2eq per 1,00 kg de bioetanol i 0,15 kg d'antioxidants produïts). No obstant això, aquests beneficis ambientals es veuen atenuats per desafiaments econòmics i ambientals, ja que els costos d'inversió i operació gairebé es dupliquen, comparant amb les biorefineries tradicionals, i es produeix un efecte de transferència entre impactes ambientals, com l'augment de l'eutrofització (+75%), el consum d'aigua (+45%) i l'ús de sòl (+80%). Malgrat aquests desafiaments, l'alt valor dels processos amb un balanç de carboni negatiu, juntament amb la creixent consciència i els marcs polítics de suport, podrien ajudar a superar aquests obstacles econòmics. Aquesta tesi subratlla la importància d'una avaluació integral a l'hora d'integrar la captura i el emmagatzematge de carboni en biorefineries, permetent una presa de decisions més i millor informada per mitigar els impactes negatius no desitjats i promoure la sostenibilitat.