El proyecto NECOC 2.0 cuenta con más de 5 millones de euros de financiamiento y utilizará una planta que procesa 175.000 toneladas anuales de residuos. La tecnología busca recuperar carbono de los gases industriales mediante hidrógeno y estaño líquido.
Alemania puso en marcha una nueva etapa de investigación industrial para transformar dióxido de carbono (CO₂) procedente de la incineración de residuos en carbono sólido aprovechable para fabricar baterías y materiales de construcción. La iniciativa, denominada NECOC 2.0, reúne al Instituto Tecnológico de Karlsruhe (KIT), la empresa energética EEW Energy from Waste y especialistas en tecnologías cerámicas, con financiamiento superior a 5 millones de euros del Gobierno alemán.
El proyecto, presentado el 10 de noviembre de 2026, contempla utilizar emisiones de la planta de tratamiento térmico y generación energética TREA, ubicada en Eschbach, Alemania. Esta instalación procesa aproximadamente 175.000 toneladas métricas de residuos al año, lo que permitirá estudiar la recuperación de CO₂ directamente desde una corriente industrial real.
La iniciativa busca comprobar si una tecnología previamente desarrollada en laboratorio puede integrarse a instalaciones existentes y producir materias primas con aplicaciones comerciales.
Su importancia trasciende el tratamiento de residuos. El proceso podría abrir nuevas alternativas de suministro de carbono industrial y contribuir al desarrollo de materiales utilizados en almacenamiento energético, construcción y otras actividades productivas.
Una inversión superior a 5 millones de euros para recuperar carbono industrial
NECOC 2.0, cuyo nombre corresponde a No Emissions through Converting Carbon Dioxide to Carbon, busca avanzar desde las pruebas experimentales hacia el diseño de una instalación piloto integrada.
El financiamiento del Ministerio Federal de Economía y Energía de Alemania supera los 5 millones de euros y está destinado al desarrollo de las etapas necesarias para capturar y transformar el CO₂.
El programa reúne capacidades de investigación, ingeniería de procesos y operación industrial.
EEW Energy from Waste, uno de los principales operadores alemanes de tratamiento térmico de residuos, coordina el consorcio y participa en las pruebas de captura de dióxido de carbono.
El Instituto Tecnológico de Karlsruhe desarrolla las etapas químicas de transformación, mientras que el Instituto Fraunhofer de Tecnologías y Sistemas Cerámicos (IKTS) investiga alternativas complementarias para fijar CO₂ mediante compuestos minerales.
El desafío consiste en integrar estas tecnologías bajo condiciones industriales, considerando la composición de los gases, los requerimientos energéticos y la calidad de los productos recuperados.
Por ahora, el proyecto no contempla una capacidad comercial de producción de carbono confirmada ni establece una fecha de operación para una instalación industrial definitiva.
Cómo funciona la tecnología que convierte CO₂ en carbono sólido
El sistema utiliza un procedimiento químico que combina captura de dióxido de carbono, producción de metano y descomposición térmica mediante un reactor de metal líquido.
Su funcionamiento considera tres etapas principales.
Primero, el CO₂ se separa de los gases de combustión previamente tratados en la planta de residuos.
Posteriormente, el dióxido de carbono reacciona con hidrógeno mediante un proceso de metanización, produciendo metano y agua.
El metano obtenido ingresa a un reactor que utiliza estaño líquido, donde se descompone térmicamente en carbono sólido e hidrógeno.
El hidrógeno recuperado puede regresar al proceso de metanización, mientras el carbono se extrae como un polvo fino.
El empleo de estaño líquido permite facilitar la separación del carbono generado y reducir problemas asociados con su acumulación dentro del reactor.
Esta característica resulta relevante para desarrollar procesos continuos, donde la formación de depósitos sólidos puede afectar la estabilidad de los equipos.
La tecnología requiere energía y un suministro adecuado de hidrógeno. Por ello, su desempeño ambiental dependerá de la procedencia de esa energía, las emisiones asociadas a la operación y la eficiencia del sistema completo.
La conversión de CO₂ en carbono sólido tampoco significa que todo el carbono producido quede permanentemente almacenado: eso dependerá de su utilización final.
Alemania ya comprobó la producción experimental de carbono
El desarrollo de NECOC 2.0 tiene antecedentes técnicos que comenzaron antes de esta nueva etapa de financiamiento.
En 2020, investigadores del Instituto Tecnológico de Karlsruhe construyeron una instalación experimental integrada en el laboratorio de metales líquidos KALLA.
El sistema consiguió combinar la producción de metano con su descomposición térmica, obteniendo carbono microgranular a partir de dióxido de carbono.
Las pruebas demostraron que la conversión era técnicamente posible.
Sin embargo, las investigaciones anteriores no habían completado la demostración de toda la cadena utilizando CO₂ capturado directamente desde gases reales de una instalación industrial.
Esa es precisamente la diferencia del nuevo programa.
La utilización de gases procedentes de la incineración de residuos permitirá analizar aspectos que no necesariamente se reproducen en condiciones controladas de laboratorio.
Entre ellos se encuentran las impurezas, las variaciones de composición, las condiciones de temperatura y la compatibilidad entre los sistemas de captura y transformación.
Los resultados servirán como base para evaluar la construcción de instalaciones de mayor tamaño.
El carbono recuperado podría utilizarse en baterías
Una de las aplicaciones que investigarán los participantes es la fabricación de materiales destinados a electrodos de baterías.
El carbono desempeña un papel fundamental en numerosas tecnologías de almacenamiento electroquímico.
En las baterías de ion-litio, por ejemplo, el grafito es uno de los materiales más utilizados en los ánodos, debido a su capacidad para alojar y liberar iones de litio durante los ciclos de carga y descarga.
Otros materiales carbonosos se emplean como aditivos conductores o en componentes especializados.
La posibilidad de producir carbono a partir de CO₂ industrial resulta atractiva porque podría reducir la dependencia de determinadas materias primas de origen fósil.
No obstante, el carbono obtenido mediante NECOC todavía debe demostrar que cumple las especificaciones necesarias para aplicaciones comerciales en baterías.
Entre los parámetros relevantes se encuentran la pureza, estructura cristalina, granulometría, conductividad eléctrica y comportamiento electroquímico.
La obtención de carbono sólido no garantiza automáticamente que el material pueda reemplazar grafito de calidad para baterías.
La evaluación de estas propiedades será una de las tareas de la nueva etapa de investigación.
Materiales de construcción y carbonatos amplían las aplicaciones
El proyecto también considera estudiar la utilización del carbono recuperado en materiales de construcción y otros productos industriales.
El carbono puede incorporarse a determinadas formulaciones, aunque su empleo depende de las propiedades requeridas y de su compatibilidad con los materiales convencionales.
Paralelamente, los investigadores del Instituto Fraunhofer IKTS desarrollarán estudios sobre la fijación de dióxido de carbono mediante carbonatos de calcio y magnesio.
Esta línea tecnológica presenta diferencias respecto de la producción de carbono sólido mediante estaño líquido.
La mineralización permite transformar el CO₂ en compuestos estables mediante reacciones químicas con materiales que contienen calcio o magnesio.
Los carbonatos resultantes pueden tener aplicaciones industriales, dependiendo de su composición y calidad.
Esta alternativa resulta especialmente relevante para sectores donde existen residuos minerales con capacidad de reaccionar con dióxido de carbono.
Entre ellos se encuentran determinadas escorias, materiales alcalinos y residuos procedentes de procesos industriales.
La combinación de tecnologías podría ampliar las posibilidades de aprovechamiento de las emisiones, aunque su viabilidad dependerá de los costos, la disponibilidad de reactivos y los mercados para los productos obtenidos.
Qué oportunidades abre para la minería chilena
El desarrollo alemán presenta aplicaciones potenciales para la minería y la industria de materiales, particularmente por su relación con la economía circular y la reducción de emisiones.
Chile cuenta con una industria minera que utiliza energía, combustibles, reactivos y grandes volúmenes de materiales en sus procesos productivos.
Si bien una parte relevante de las emisiones de la minería del cobre está asociada al consumo de electricidad y combustibles, también existen fuentes industriales donde las tecnologías de captura de carbono pueden tener aplicaciones específicas.
En este contexto, NECOC ofrece una alternativa tecnológica para estudiar la transformación de emisiones concentradas de CO₂ en materias primas.
Su posible incorporación en instalaciones chilenas requeriría analizar la disponibilidad de gases adecuados, hidrógeno, energía competitiva y demanda industrial por el carbono recuperado.
La tecnología tampoco debe confundirse con un procedimiento de captura de emisiones directamente desde camiones mineros u otros equipos móviles.
Su diseño está orientado a corrientes industriales de gases, donde es posible integrar sistemas de separación y tratamiento.
Por otra parte, el trabajo con carbonatos de calcio y magnesio podría resultar relevante para futuras investigaciones sobre residuos mineros con características químicas apropiadas.
No todos los relaves ni residuos tienen capacidad suficiente para fijar CO₂ de manera económicamente viable.
Su aplicación requeriría estudios mineralógicos, ensayos de reacción y evaluaciones ambientales específicas.
La captura de carbono enfrenta desafíos de costos y energía
Uno de los principales factores que determinarán el futuro de NECOC 2.0 será su desempeño económico.
Capturar CO₂ desde gases industriales requiere equipos de separación, energía y sistemas de acondicionamiento.
A esto se agregan los costos de producir o suministrar hidrógeno y mantener las condiciones térmicas necesarias para descomponer el metano.
En consecuencia, la competitividad del carbono recuperado dependerá tanto del costo de operación como de la calidad comercial del producto.
También deberá considerarse el balance completo de emisiones.
Si el sistema utiliza electricidad o hidrógeno producidos mediante procesos intensivos en carbono, parte del beneficio climático podría reducirse.
Por el contrario, la integración con energía de bajas emisiones y una demanda industrial efectiva por los materiales recuperados podría mejorar su desempeño ambiental.
La evaluación deberá considerar además el destino final del carbono.
Cuando se utiliza en aplicaciones de larga duración, puede permanecer retenido durante períodos prolongados. Si posteriormente se oxida o consume en otro proceso, el carbono podría regresar a la atmósfera como CO₂.
Estas diferencias son fundamentales para determinar el impacto climático real de la tecnología.
La planta de Eschbach será clave para evaluar su escala industrial
La instalación TREA de Eschbach constituye el escenario industrial seleccionado para desarrollar las pruebas.
Su capacidad de tratamiento de aproximadamente 175.000 toneladas anuales de residuos proporciona una corriente real de gases para investigar sistemas de captura.
Sin embargo, esa cifra representa el volumen de residuos procesados por la planta, no la cantidad de CO₂ que podrá recuperarse ni la producción prevista de carbono.
Actualmente no se ha establecido públicamente una capacidad anual de transformación comercial para NECOC 2.0.
La nueva fase permitirá determinar cómo se comporta el proceso frente a las características específicas de los gases industriales y qué condiciones serían necesarias para avanzar hacia instalaciones de mayor capacidad.
El programa también deberá establecer los requerimientos de operación continua, mantenimiento y suministro energético.
En paralelo, las investigaciones sobre aplicaciones del carbono recuperado permitirán evaluar si existen mercados capaces de absorber la producción futura.
La transformación del CO₂ podría crear nuevas cadenas de suministro
El interés industrial de NECOC 2.0 está en combinar dos objetivos que tradicionalmente se han abordado por separado: reducir emisiones y producir materias primas.
Actualmente, numerosas industrias estudian tecnologías para capturar dióxido de carbono y almacenarlo de manera permanente o incorporarlo a nuevos productos.
La transformación química representa una alternativa que puede generar materiales comercializables, aunque requiere demostrar ventajas frente a las cadenas productivas convencionales.
En el caso alemán, la integración entre tratamiento de residuos, investigación química y fabricación de materiales permitirá evaluar si el carbono recuperado puede ingresar a mercados industriales con requisitos técnicos exigentes.
Para la minería y el sector energético, estas investigaciones también muestran cómo las tecnologías de descarbonización comienzan a relacionarse con el abastecimiento de materiales y el desarrollo de nuevos procesos.
La siguiente etapa será comprobar que la conversión funciona de manera estable utilizando emisiones reales, determinar sus costos y establecer las condiciones necesarias para ampliar su capacidad.
NECOC 2.0 todavía se encuentra en fase de investigación y desarrollo, pero su demostración industrial podría aportar una nueva alternativa para valorizar emisiones de CO₂ y producir materiales destinados al almacenamiento energético y la construcción.
