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La nueva tecnología de captura de CO₂ no es la solución mágica contra el cambio climático



Fuente: The Conversation - Por Chris Hawes - 17 abril 2019

Profesor de química inorgánica de la Universidad de Keele



Según un importante informe reciente de la ONU, si queremos limitar el aumento de la temperatura a 1,5 °C y evitar los efectos más catastróficos del cambio climático, tenemos que reducir las emisiones globales de CO₂ a cero neto para 2050. Esto significa eliminar rápidamente el uso de combustibles fósiles, pero para amortiguar esa transición y compensar las áreas en las que actualmente no hay reemplazo para los combustibles, necesitamos eliminar activamente el CO₂ de la atmósfera. La plantación de árboles y la repoblación forestal son una parte importante de esta solución, pero es muy probable que necesitemos más ayuda tecnológica si queremos evitar el colapso climático.


Por eso, cuando recientemente se supo que la empresa canadiense Carbon Engineering había logrado aprovechar una técnología química bien conocida para capturar CO₂ de la atmósfera a un coste inferior a 100 dólares la tonelada, muchos medios de comunicación saludaron el hito como una solución mágica. Por desgracia, el panorama no es tan sencillo. La verdadera inclinación de la balanza de la fuente de carbono al sumidero de carbono es un asunto delicado, y nuestra opinión es que los costes energéticos implicados y los probables usos posteriores del CO₂ capturado significan que la solución de Carbon Engineering es cualquier cosa menos mágica.


Dado que el CO₂ sólo representa el 0,04% de las moléculas de nuestro aire, capturarlo podría parecer una maravilla tecnológica. Pero los químicos llevan haciéndolo a pequeña escala desde el siglo XVIII, e incluso puede hacerse -aunque de forma ineficiente- con suministros de la ferretería local.


Como sabrán los estudiantes de química de secundaria, el CO₂ reacciona con el agua de cal (solución de hidróxido de calcio) para dar lugar a carbonato de calcio insoluble de color blanco lechoso. Otros hidróxidos captan el CO₂ de la misma manera. El hidróxido de litio fue la base de los absorbentes de CO₂ que mantuvieron con vida a los astronautas del Apolo 13, y el hidróxido de potasio capta el CO₂ con tanta eficacia que puede utilizarse para medir el contenido de carbono de una sustancia en combustión. El aparato del siglo XIX utilizado en este último procedimiento todavía figura en el logotipo de la Sociedad Química Americana.


Por desgracia, ya no se trata de un problema a pequeña escala: ahora necesitamos capturar miles de millones de toneladas de CO₂, y rápido.


La técnica de Carbon Engineering es la química del hidróxido en su máxima expresión. En su planta piloto de la Columbia Británica, el aire es aspirado por grandes ventiladores y expuesto al hidróxido de potasio, con el que el CO₂ reacciona para formar carbonato de potasio soluble. A continuación, esta solución se combina con hidróxido de calcio, produciendo carbonato de calcio sólido y fácilmente separable, junto con la solución de hidróxido de potasio, que puede reutilizarse.


Esta parte del proceso cuesta relativamente poca energía y su producto es esencialmente piedra caliza, pero fabricar montañas de carbonato de calcio no resuelve nuestro problema. Aunque el carbonato de calcio tiene usos en la agricultura y la construcción, este proceso sería demasiado caro como fuente comercial. Tampoco es una opción práctica para el almacenamiento de carbono financiado por el gobierno debido a las enormes cantidades de hidróxido de calcio que se necesitarían. Para que sea viable, la captura directa del aire debe producir CO₂ concentrado como producto, que pueda almacenarse de forma segura o utilizarse.


Así, el carbonato de calcio sólido se calienta a 900 °C para recuperar el CO₂ puro. Este último paso requiere una gran cantidad de energía. En la planta de Carbon Engineering alimentada con gas natural, el ciclo completo genera media tonelada de CO₂ por cada tonelada capturada del aire. La planta captura este CO₂ extra y, por supuesto, podría alimentarse con energía renovable para lograr un balance de carbono más saludable, pero el problema es qué hacer con todo el gas capturado.


La empresa suiza Climeworks está utilizando el CO₂ capturado de forma similar para ayudar a la fotosíntesis y mejorar el rendimiento de los cultivos en los invernaderos cercanos, pero todavía el precio no es ni mucho menos competitivo. El CO₂ puede obtenerse en otros lugares por tan sólo una décima parte de los 100 dólares que cuesta Carbon Engineering. También hay formas mucho más baratas de compensar las emisiones para los gobiernos: es mucho más fácil capturar el CO₂ en la fuente de emisión, donde la concentración es mucho mayor. Por ello, es probable que esta tecnología interese sobre todo a las industrias que emiten mucho y que pueden beneficiarse del CO₂ con credenciales ecológicas.


Por ejemplo, uno de los principales inversores en la tecnología de captura de carbono de Carbon Engineering es Occidental Petroleum, uno de los principales usuarios de los métodos de recuperación mejorada de petróleo. En uno de estos métodos, se bombea CO₂ en los pozos de petróleo para aumentar la cantidad de crudo que puede recuperarse, gracias al aumento de la presión del pozo y/o a la mejora de las características de flujo del propio petróleo. Sin embargo, si se tiene en cuenta el coste energético de transportar y refinar este petróleo adicional, el uso de esta tecnología probablemente aumentará las emisiones netas, no las reducirá.


Otro aspecto clave de las operaciones de Carbon Engineering es su tecnología Air To Fuels, en la que el CO₂ se convierte en combustible líquido, listo para ser quemado de nuevo. En teoría, esto proporciona un ciclo de combustible neutro en carbono, siempre que cada paso del proceso se alimente con energía renovable. Sin embargo, incluso este uso está muy lejos de ser una tecnología de emisiones negativas.


Hay alternativas prometedoras en el horizonte. Los marcos metal-orgánicos son sólidos similares a esponjas que exprimen la superficie de CO₂ equivalente a la de un campo de fútbol en el tamaño de un terrón de azúcar. El uso de estas superficies para la captura de CO₂ requiere mucha menos energía, y las empresas han empezado a explorar su potencial comercial. Sin embargo, la producción a gran escala no se ha perfeccionado, y las dudas sobre su estabilidad a largo plazo para proyectos sostenidos de captura de CO₂ hacen que su elevado coste aún no esté justificado.


Con pocas posibilidades de que las tecnologías aún en laboratorio estén listas para la captura a escala de gigatoneladas en la próxima década, los métodos empleados por Carbon Engineering y Climeworks son lo mejor que tenemos actualmente. Pero es importante recordar que no son ni mucho menos, perfectos. Tendremos que cambiar a métodos más eficientes de captura de CO₂ tan pronto como seamos capaces. Como señala el propio fundador de Carbon Engineering, David Keith (Nota de Climaterra: David Keith pertenece también al pequeño grupo de científicos que es proponente de la geoingeniería, aquí, aquí, aquí y aquí), las tecnologías de eliminación de carbono están sobrevaloradas por los responsables políticos, y han recibido hasta ahora una financiación de la investigación "extraordinariamente escasa".


En términos más generales, debemos resistir la tentación de ver la captura directa de aire como una bala mágica que nos salva de tener que abordar nuestra adicción al carbono. Reducir o neutralizar la carga de carbono en el ciclo de vida de los combustibles de hidrocarburos puede ser un paso hacia las tecnologías de emisiones negativas. Pero es sólo eso: un paso. Después de estar tanto tiempo en el lado equivocado de la contabilidad del carbono, ya es hora de mirar más allá del equilibrio.

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