Capturando Carbono

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A medida que las tormentas violentas, las olas de calor mortales y los incendios forestales feroces se han convertido en la nueva normalidad, mitigar el cambio climático se ha vuelto urgente. Por supuesto, parte de la solución es reducir las emisiones de dióxido de carbono (CO 2 ) y alcanzar un estado neutro en carbono. Sin embargo, esto no reduce los gases de efecto invernadero ya atrapados en la atmósfera.

“Existe un considerable retraso entre las emisiones de carbono y las temperaturas”, dice Phil De Luna, científico jefe de carbono y jefe de ingeniería de Deep Sky, una empresa de Montreal, Canadá que se dedica a desarrollar infraestructura de eliminación de carbono a gran escala. “Esto es significativo porque a menos que encontremos una manera de reducir la producción y disminuir los niveles existentes de gases de efecto invernadero atmosféricos, el cambio climático se acelerará”.

La respuesta puede estar en extraer dióxido de carbono de la atmósfera.

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Aunque los primeros métodos de captura de carbono surgieron hace casi un siglo, los avances en la tecnología están remodelando rápidamente el campo. Estos incluyen sistemas que extraen CO 2 directamente del aire y otros que lo extraen del agua del océano. En ese punto, también es posible convertir el CO 2 en rocas mineralizadas que pueden ser sepultadas bajo tierra.

“Estas tecnologías podrían tener un impacto enorme en la minimización del daño y la destrucción que vendrían con temperaturas globales significativamente más altas”, dice David Heldebrant, miembro del laboratorio del Grupo de Sistemas de Energía Avanzada del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico en Portland, Oregón.

En el aire fino

No se puede ignorar la urgencia de la situación. Alcanzar el estado de carbono neutral llevará décadas, incluso mientras los humanos continúan bombeando 35 mil millones de toneladas de carbono a la atmósfera cada año. El resultado es un planeta que se acerca peligrosamente a calentarse más allá del umbral de 1.5 grados Celsius (2.7 grados Fahrenheit) que el Acuerdo de París considera crítico para evitar resultados catastróficos del clima.

La captura de carbono es atractiva porque podría revertir el impacto del calentamiento atmosférico. Según la Agencia Internacional de Energía (IEA), se espera que la capacidad global de captura de carbono aumente casi un 700% entre 2022 y 2030. La IEA informa que se están poniendo en marcha 338 proyectos con una capacidad total de aproximadamente 300 MtCO2/año en 2023. En Estados Unidos, la administración de Biden ha anunciado una inversión de $1.2 mil millones en proyectos separados de captura de carbono en Texas y Louisiana. Cada centro tiene como objetivo eliminar 250 veces más dióxido de carbono de la atmósfera que cualquier instalación existente.

Aunque la recolección de emisiones a nivel de máquina o chimenea no es algo nuevo, los investigadores están llevando la tecnología mucho más allá de los límites convencionales. Por ejemplo, en el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico, Heldebrant y un equipo de científicos han desarrollado una máquina prototipo del tamaño de un armario que convertiría el CO2 en materiales de un solo uso y reciclables a un costo proyectado un 19% más bajo que los sistemas existentes. El sistema captura la salida de un conducto de plantas de energía, utiliza un solvente patentado para extraer el CO2 y luego convierte el material resultante en sustancias como metanol.

Otros sistemas de captura de carbono van en una dirección diferente. Por ejemplo, la tecnología de captura directa de aire aspira grandes volúmenes de aire ordinario, extrae el CO2 y luego lo transforma en líquido. En ese momento, puede servir como combustible o mineralizarse y almacenarse en lo profundo de la tierra, donde no puede escapar. No sorprende que la eficiencia y la escalabilidad de estos sistemas estén mejorando, mientras que los costos están disminuyendo. Mientras tanto, están surgiendo nuevas ideas, incluida la captura de carbono a través de trenes en movimiento y otros vehículos.

La captura de carbono en el mar también está causando sensación. Por ejemplo, un proyecto conjunto operado por la organización de investigación público-privada AltaSea y la empresa de extracción de carbono Equatic está probando una barcaza flotante de 100 pies que extrae dióxido de carbono directamente del agua. El proceso electroquímico, inventado por investigadores del Instituto para la Gestión del Carbono de la UCLA, estabiliza el CO2 como iones bicarbonato disueltos que adoptan la forma de carbonatos minerales sólidos. La tecnología también produce hidrógeno, que se puede utilizar como combustible verde.

Otra startup, Captura, ha desarrollado un sistema de captura directa del océano alimentado por energía marina renovable que funciona como una planta de desalinización, eliminando el dióxido de carbono a un costo de alrededor de $100 por tonelada y almacenándolo en sitios de almacenamiento submarinos. La compañía utiliza un sistema de membrana patentado y electrodialisis para capturar el CO2.

La captura de carbono aborda solo la mitad del problema; también es necesario secuestrarlo para que no pueda escapar de nuevo a la atmósfera. Por ejemplo, la compañía 44.01, llamada así por la masa molecular del dióxido de carbono, ha desarrollado una tecnología que convierte el CO2 en roca. 44.01 inyecta CO2 disuelto en agua en formaciones de peridotita en lo profundo de la tierra, donde las temperaturas y presiones aceleran la mineralización natural. “En la naturaleza, el proceso puede llevar décadas. Nosotros lo aceleramos, de manera que dura menos de un año”, dice Karan Khimji, cofundador y director comercial de 44.01.

Cambiando el clima

A pesar del enorme progreso, la captura de carbono sigue enfrentando obstáculos. Por un lado, es costosa y a menudo faltan incentivos financieros. Por otro lado, a menos que se conecte a energía renovable, la reducción neta de carbono es mínima.

La escalabilidad también es un problema. Como dice Khimji: “Hay muchas tecnologías emocionantes de eliminación de carbono que han demostrado eficacia en pruebas o pequeñas demostraciones, pero escalarlas es vital para eliminar gigatoneladas de CO2 de la atmósfera cada año y evitar los peores efectos del cambio climático”.

De hecho, persisten preguntas sobre la economía, la viabilidad de los sistemas emergentes y cómo y dónde se pueden almacenar los depósitos de CO2. Algunos sistemas de captura de carbono también requieren grandes volúmenes de agua y energía para funcionar. Un panel de las Naciones Unidas ha llegado incluso a describir muchos métodos emergentes como “no probados” y con “riesgos desconocidos”. En cambio, favorece enfoques que giran en torno a la reducción de gases de efecto invernadero.

Nevertheless, De Luna de Deep Sky cree que la economía y la base práctica para la captura de carbono se establecerán, especialmente a medida que las empresas se esfuercen por alcanzar ambiciosos objetivos de reducción de carbono, incluido el objetivo de ser neutrales en carbono. Señala que el conocimiento técnico está avanzando rápidamente, hay una mayor comprensión de cómo utilizar diferentes sistemas de reducción de carbono de manera efectiva que nunca antes, y los marcos de gobierno ambiental, social y corporativo (ESG) y regulatorios se están estableciendo. “Es posible conectar todos los puntos”, dice.

Las herramientas de captura y secuestro de carbono pueden determinar el destino de la humanidad. “Estamos en una encrucijada”, dice De Luna. “Tendremos que encontrar formas de extraer carbono de la atmósfera, al mismo tiempo que seguimos reduciendo la cantidad de carbono que los seres humanos generan. Necesitamos realizar investigaciones científicas, pero también encontrar formas de comercializar e incentivar la captura de carbono”.

Samuel Greengard es un autor y periodista con sede en West Linn, OR, USA.

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