Si solo fuera así de facil. Olivier Le Moal/Shutterstock

Según una importante reciente de la ONU (reporte)Si queremos limitar el aumento de temperatura a 1.5 °C y prevenir los efectos más catastróficos del cambio climático, necesitamos reducir las emisiones globales de CO₂ a cero neto para 2050. Esto implica eliminar rápidamente el uso de combustibles fósiles, pero para amortiguar esa transición y compensar las áreas donde actualmente no hay sustitutos para los combustibles, necesitamos eliminar activamente el CO₂ de la atmósfera. Plantar árboles y reforestar son una gran parte de esta solución, pero es muy probable que necesitemos más asistencia tecnológica si queremos evitar el colapso climático.

Así, cuando surgieron noticias recientes de que la empresa canadiense Carbon Engineering había aprovechado una química bien conocida para capturar CO₂ de la atmósfera a un costo de menos de 100 dólares por tonelada, muchos medios de comunicación aclamaron el hito como un gran logro. bala mágicaDesafortunadamente, el panorama general no es tan sencillo. Equilibrar la diferencia entre la fuente de carbono y el sumidero de carbono es un asunto delicado, y en nuestra opinión, los costos energéticos involucrados y los probables usos posteriores del CO2 capturado hacen que la solución de Carbon Engineering sea todo menos mágica.

Dado que el CO₂ solo representa el 0.04 % de las moléculas del aire, capturarlo podría parecer una maravilla tecnológica. Pero los químicos lo llevan haciendo a pequeña escala desde el siglo XVIII, e incluso se puede lograr, aunque de forma ineficiente, con materiales de la ferretería local.

Como sabrán los estudiantes de química de secundaria, el CO₂ reacciona con agua de cal (solución de hidróxido de calcio) para producir carbonato de calcio insoluble de color blanco lechoso. Otros hidróxidos capturan el CO₂ de la misma manera. El hidróxido de litio fue la base del... Absorbedores de CO? que mantuvo con vida a los astronautas del Apolo 13, y el hidróxido de potasio captura el CO₂ con tanta eficiencia que puede utilizarse para medir el contenido de carbono de una sustancia quemada. El aparato del siglo XIX utilizado en este último procedimiento aún figura en el logotipo de la Sociedad Química Americana.

Lamentablemente, este ya no es un problema de 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 en Columbia Británica, el aire se aspira mediante grandes ventiladores y se expone al hidróxido de potasio, con el cual el CO₂ reacciona para formar carbonato de potasio soluble. Esta solución se combina posteriormente con hidróxido de calcio, produciendo carbonato de calcio sólido y fácilmente separable, junto con una solución de hidróxido de potasio, que puede reutilizarse.

El carbonato de calcio se puede utilizar como fertilizante del suelo. Luz de luna nórdica/Shutterstock

Esta parte del proceso consume relativamente poca energía y su producto es esencialmente piedra caliza; sin embargo, producir grandes cantidades de carbonato de calcio no soluciona nuestro problema. Si bien el carbonato de calcio se utiliza en la agricultura y la construcción, este proceso sería demasiado costoso 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 requerirían. Para ser viable, la captura directa del aire debe producir CO₂ concentrado como producto, que puede almacenarse de forma segura o utilizarse.

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

La empresa emergente suiza Climeworks está utilizando CO2 capturado de manera similar para... ayudar a la fotosíntesis y mejorar el rendimiento de los cultivos en invernaderos cercanos, pero el precio aún no es competitivo. El CO₂ se puede obtener de otras fuentes por tan solo una décima parte de los 100 dólares que genera Carbon Engineering. Además, existen maneras mucho más económicas para que los gobiernos compensen las emisiones: es mucho más fácil capturar el CO₂ en la fuente de emisión, donde la concentración es mucho mayor. Por lo tanto, es probable que esta tecnología interese principalmente a las industrias con altas emisiones, que podrían beneficiarse del CO₂ con credenciales ecológicas.

Por ejemplo, uno de los principales inversores en la tecnología de captura de Carbon Engineering es Occidental Petroleum, un importante usuario de Recuperación mejorada de petróleo Métodos. En uno de estos métodos, se bombea CO₂ a los pozos petroleros para aumentar la cantidad de crudo recuperable, gracias al aumento de la presión del pozo o a la mejora de las características de flujo del propio petróleo. Sin embargo, incluyendo el coste energético del transporte y la refinación de este petróleo adicional, el uso de esta tecnología probablemente aumentará las emisiones netas, en lugar de reducirlas.

Otro aspecto clave de las operaciones de Carbon Engineering es su Aire a combustibles Tecnología que convierte el CO₂ en combustible líquido, listo para ser quemado nuevamente. 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 dista mucho de ser una tecnología con emisiones negativas.

Las estructuras metalorgánicas son sólidos porosos capaces de capturar CO2.

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Existen alternativas prometedoras en el horizonte. Las estructuras metalorgánicas son sólidos esponjosos que comprimen el equivalente a la superficie de CO₂ de un campo de fútbol en el... tamaño de un terrón de azúcarEl uso de estas superficies para la captura de CO₂ requiere mucha menos energía, y las empresas han comenzado a explorar su potencial comercial. Sin embargo, la producción a gran escala aún no se ha perfeccionado, y las dudas sobre su estabilidad a largo plazo para proyectos sostenidos de captura de CO₂ implican que su elevado coste aún no justifica su uso.

Con pocas probabilidades de que las tecnologías que aún se encuentran en el laboratorio estén listas para la captura a escala de gigatoneladas en la próxima década, los métodos empleados por Carbon Engineering y Climeworks son los mejores que tenemos actualmente. Pero es importante recordar que distan mucho de ser perfectos. Tendremos que adoptar métodos más eficientes de captura de CO₂ tan pronto como sea posible. Como señaló el propio fundador de Carbon Engineering, David Keith. señalaLas tecnologías de eliminación de carbono son sobrevaloradas por los responsables políticos y hasta el momento han recibido “extraordinariamente poca” financiación para investigación.

En términos más generales, debemos resistir la tentación de ver la captura directa de aire como una solución milagrosa que nos evita 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 tecnologías de emisiones negativas. Pero es solo eso: un paso. Después de haber estado en el lado equivocado del balance de carbono durante tanto tiempo, ya es hora de mirar más allá del simple punto de equilibrio.

Sobre el Autor

Chris Hawes, profesor de química inorgánica, Keele University

Este artículo se republica de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el articulo original.

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