Por Jimena Zahn
Desde el Acuerdo de París sobre el cambio climático, la eliminación de dióxido de carbono (CDR) representa un pilar fundamental para limitar el aumento de la temperatura global. El objetivo es mantenerla “muy por debajo” de 2°C, cuya eliminación debe proyectarse para antes de 2050 sin que tenga un carácter irreversible. Varios autores y científicos ven un papel pionero en las políticas tanto económicas como climáticas en las técnicas CDR.
¿Qué son exactamente las CDR?
La eliminación de dióxido de carbono (CDR) se refiere a las prácticas destinadas a extraer dióxido de carbono (CO2) del aire y de los océanos. Una vez que se ha eliminado, el CO2 puede ser almacenado de manera prolongada (es decir, secuestrado) o transformado para otros usos. A diferencia de la evitación de carbono, que se centra en prevenir futuras emisiones de CO2, la CDR se ocupa de capturar las emisiones de carbono que ya están presentes en la atmósfera.
Existen diversos métodos de CDR, cada uno con diferentes costos, capacidades de captura de CO2, durabilidad del almacenamiento (es decir, el tiempo que el CO2 puede permanecer almacenado de manera segura) y requisitos de monitoreo (es decir, los recursos necesarios para asegurar el almacenamiento seguro del CO2). No obstante, lo más relevante es que la cantidad de carbono que se elimina y se secuestra debe superar la cantidad emitido a lo largo de todo el proceso asociado al método. Si un enfoque no cumple con este criterio, no se puede considerar una verdadera remoción de carbono.
Distintos medios, mismo resultado
Dentro de las prácticas CDR, existen diversos métodos de eliminación de carbono. Los más importantes son:
- Biomasa con Remoción y Almacenamiento de Carbono (BiCRS). Durante la fotosíntesis, las plantas absorben CO2 y lo convierten en biomasa, un material rico en carbono. Aunque este proceso ayuda a remover carbono de la atmósfera, el carbono se libera nuevamente al morir la planta. El proceso de remoción y almacenamiento de carbono a partir de biomasa (BiCRS) implica recolectar desechos agrícolas, forestales o municipales. Luego hay que procesarlos a altas temperaturas mediante gasificación, pirólisis o torrefacción. Estos métodos transforman la biomasa en materiales ricos en carbono. El biocarbón se utiliza como fertilizante, mientras que el bioaceite puede almacenarse en formaciones rocosas o refinarse en combustible. Por su parte, el gas de síntesis se puede convertir en hidrógeno y CO2, donde el hidrógeno se usa como combustible y el CO2 se puede almacenar permanentemente.
- Entierro de biomasa. Una alternativa para la remoción de carbono basada en la biomasa es su entierro sin tratamientos químicos ni altas temperaturas. En este método, la biomasa se entierra varios metros bajo tierra, debajo de una capa casi impermeable, como la arcilla, lo que ayuda a bloquear el oxígeno y el agua. Esto previene la descomposición de la biomasa y la liberación de CO2 a la atmósfera. Sin embargo, se requiere un análisis adicional para evaluar la permanencia del almacenamiento y los requisitos de monitoreo y medición de este método.
- Captura Directa de Aire (DAC). En esta técnica se usan ventiladores para extraer aire ambiental y hacerlo pasar por marcos con sólidos o líquidos que se unen químicamente al CO2. Esto permite que otras moléculas, como nitrógeno y oxígeno, pasen. Luego, estos marcos se tratan para separar el CO2, que se obtiene en alta pureza (más del 97%). Este CO2 se comprime y se inyecta para su secuestro en formaciones rocosas subterráneas. Aunque la tecnología DAC es relativamente nueva, los procesos de compresión e inyección ya existen. Es importante distinguir entre el secuestro de CO2, que es para almacenamiento permanente, y la recuperación mejorada de petróleo (EOR), que utiliza CO2 para aumentar la producción de petróleo.
- Meterorización mejorada de rocas (EWR). La EWR es un proceso que utiliza la mineralización del CO2 para eliminar carbono de la atmósfera. Este proceso ocurre cuando el CO2 disuelto en agua de lluvia reacciona con rocas alcalinas, formando minerales de carbono sólidos que se almacenan en la roca. La mineralización ex-situ se refiere a estas reacciones que suceden en la superficie terrestre. Para aumentar la eficiencia de este proceso, se recolectan y muelen rocas alcalinas en instalaciones de procesamiento, lo que incrementa su área superficial y, por ende, la tasa de captura de CO2. La roca procesada puede ser aplicada en diversas superficies, como parcelas agrícolas o áreas costeras, donde reacciona con el agua y captura CO2 atmosférico de manera permanente.
- Aumento de la Alcalinidad Oceánica. La superficie del océano absorbe CO2 atmosférico, lo que aumenta la cantidad disuelto en el agua de mar y provoca su acidificación. Este CO2 se combina con minerales alcalinos disueltos, formando compuestos de carbono estables que reducen la concentración de CO2 en la capa superior del océano, permitiendo que más CO2 sea absorbido desde la atmósfera.
Para acelerar este proceso natural, se puede aumentar la alcalinidad del océano mediante el uso de rocas alcalinas. Estas rocas se trituran y convierten en una solución alcalina que se inyecta en el océano, donde captura CO2 disuelto y lo convierte en compuestos estables que luego se hunden al fondo del océano, almacenándolo de forma permanente.
- Captura Directa en el Océano (DOC). La DOC utiliza infraestructuras en tierra y mar, como plantas desalinizadoras, para recolectar agua de mar y eliminar carbono. El proceso inicia con la electrólisis, que separa el agua de mar en un ácido y una base. El ácido se añade al agua de mar para convertir el CO2 disuelto en una corriente de CO2 para captura y otra de agua sin CO2, que luego se diluye y se devuelve al océano. El CO2 capturado puede ser utilizado en la industria o inyectado en formaciones rocosas para su almacenamiento permanente. La base se inyecta en la capa superior del océano para aumentar la alcalinidad y reducir el CO2 atmosférico.
- Hundimiento de Carbono en el Océano. Es un proceso en el que se traslada carbono desde la superficie hacia las profundidades del océano. Allí puede ser almacenado durante largos períodos debido a las condiciones de baja temperatura, alta presión y alta salinidad. Esto ayuda a evitar que el carbono regrese a la atmósfera como CO2. Sin embargo, se requiere más análisis para comprender la permanencia de este secuestro y sus efectos en los ecosistemas.
- Alteración de Nutrientes. Los organismos marinos en la superficie del océano, como el fitoplancton, absorben CO2 disuelto durante la fotosíntesis y almacenan carbono en sus cuerpos. La alteración de nutrientes busca incrementar la disponibilidad de nutrientes en esta zona para potenciar la actividad biológica y, así, aumentar el almacenamiento de carbono. Parte de este carbono se hunde naturalmente hacia el océano profundo, lo que contribuye al secuestro a largo plazo de carbono. Sin embargo, se requiere más análisis y modelado para entender mejor la duración del secuestro y los efectos en los ecosistemas relacionados con la alteración de nutrientes.
Un mercado lleno de oportunidades
Las técnicas de eliminación de dióxido de carbono presentan un de las soluciones principales para reducir el calentamiento global y los objetivos climáticos establecidos. Un informe de 2023 dirigido por la Universidad de Oxford sugiere que la capacidad de CDR basada en tecnología tendrá que aumentar de 1.300 a 4.900 veces para 2050 para limitar el calentamiento de 1,5 a 2 grados Celsius.
Es por esto que la implementación de políticas legales y de financiación son indispensables para estimular el avance de las CDRs. Por ello son especialmente importantes los créditos de carbono. Se destaca el crédito 45Q, promulgado por el gobierno americano, que prevee una compensación de entre US $50 aus $180 por tonelada de CO2 eliminada para DAC y el secuestro de CO2 en formaciones geológicas salinas.
Además se proyecta que el mercado global de eliminación de dióxido de carbono crezca de US$ 3.400 millones en 2024 a us$ 25.000 millones para 2029. También se sugiere una expansión a US$ 50.000 millones para 2030 y potencialmente a más de US$ 250.000 millones para 2035.
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