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El ministro de Energía federal australiano, Angus Taylor, está el martes. 22 de septiembre de 2020 esperaba que contorno la primera Declaración de tecnología de bajas emisiones del gobierno de Morrison, que traza el camino a seguir de Australia en la acción climática. Sus que otros incluir tecnologías de “emisiones negativas”, que eliminan el dióxido de carbono (CO₂) del aire.
El Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático dice Se necesitarán tecnologías de emisiones negativas para cumplir el objetivo del Acuerdo de París de limitar el calentamiento muy por debajo de 2 ℃. En otras palabras, simplemente reducir las emisiones no es suficiente; también debemos extraer los gases de efecto invernadero existentes del aire.
La semana pasada, el gobierno amplió el mandato de la Agencia Australiana de Energía Renovable (ARENA) y la Corporación Financiera de Energía Limpia (CEFC). Señaló las tecnologías de emisiones negativas, como el carbono del suelo, como una vía de inversión.
Algunas empresas de emisiones negativas están operando en Australia a pequeña escala, incluyendo Captura de carbon, repoblación forestal y manejo del carbono del suelo. Aquí, examinamos siete formas de eliminar el CO₂ de la atmósfera, incluidos sus pros y contras.
Gráfico que muestra siete tecnologías de emisiones negativas. Anders Claassens
1. Gestión del carbono del suelo
Hasta 150 mil millones de toneladas del carbono del suelo se ha perdido en todo el mundo desde que la agricultura comenzó a reemplazar los bosques y pastizales naturales. La gestión mejorada de la tierra podría almacenar o "secuestrar" hasta nueve mil millones de toneladas de CO₂ cada año. También podría mejorar salud del suelo.
El carbono del suelo se puede generar mediante métodos como:
- "sin labrar"Agricultura, utilizando técnicas que no alteran el suelo
- la plantación de cultivos de cobertura, que protegen el suelo entre los períodos normales de cultivo
- pastoreo de ganado en pastos perennes, que duran más que las plantas anuales
- aplicar cal para estimular el crecimiento de las plantas
- usando compost y estiércol.
Sin embargo, es importante recordar que el carbono puede ser difícil de almacenar en el suelo durante períodos prolongados. Esto se debe a que los microbios consumen materia orgánica, que libera carbono a la atmósfera.
2. Biocarbón
El biocarbón es un material similar al carbón vegetal producido a partir de materia orgánica como desechos verdes o paja. Se agrega al suelo para impulsar las reservas de carbono, promoviendo actividad microbiana y agregación (grumos de suelo) que evita que la materia vegetal orgánica se descomponga y libere carbono.
Biochar ha sido utilizado por pueblos indígenas de la Amazonía aumentar la producción de alimentos. Se han publicado más de 14,000 estudios de biocarbón desde 2005. Esto incluye trabajo de investigadores australianos mostrando cómo el biocarbón reacciona con los minerales del suelo, los microbios y las plantas para mejorar el suelo y estimular el crecimiento de las plantas.
En promedio, el biocarbón aumenta el rendimiento de los cultivos en aproximadamente 16 % y reduce a la mitad las emisiones de óxido nitroso, un potente gas de efecto invernadero. La producción de biocarbón libera gases que pueden generar calor renovable y electricidad. La investigación sugiere que a nivel mundial, el biocarbón podría almacenar hasta 4.6 millones de toneladas de CO₂ cada año.
Sin embargo, su potencial depende de la disponibilidad de material orgánico y de la tierra donde cultivarlo. Además, el tipo de biocarbón que se utilice debe ser adecuado para el lugar, o el rendimiento de los cultivos puede disminuir.
Agregado al suelo, el biocarbón aumenta las reservas de carbono. Shutterstock
3. Reforestación
Plantar árboles es la forma más sencilla de extraer CO take de la atmósfera. La reforestación está limitada solo por la disponibilidad de tierras y las limitaciones ambientales para el crecimiento.
La reforestación podría secuestrar hasta diez mil millones de toneladas al año de CO₂. Sin embargo, el carbono secuestrado mediante la reforestación es vulnerable a la pérdida. Por ejemplo, los devastadores incendios forestales del verano pasado se produjeron 830 millones de toneladas CO₂.
4. Bioenergía con captura y almacenamiento de carbono (BECCS)
El material vegetal se puede quemar para obtener energía, lo que se conoce como bioenergía. En un sistema BECCS, el CO₂ resultante se captura y se almacena a gran profundidad.
Actualmente, la captura y almacenamiento de carbono (CAC) solo es viable a gran escala, y las oportunidades de almacenamiento son limitado. Solo unas pocas instalaciones de CCS funcionan internacionalmente.
BECCS tiene el potencial de secuestrar 11 mil millones de toneladas anualmente. Pero esto está limitado por la disponibilidad de material para quemar, que en teoría podría provenir de los desechos forestales y de cultivos, y de plantas cultivadas específicamente.
El despliegue a gran escala de CCS también tendrá que superar barreras tales como altos costos, desafíos para lidiar con fugas y determinar quién asume la responsabilidad a largo plazo por el carbono almacenado.
La bioenergía tiene un gran potencial pero está limitada por la cantidad de material disponible para quemar. Shutterstock
5. Mayor meteorización de las rocas
Las rocas de silicato capturan y almacenan naturalmente el CO₂ de la atmósfera cuando se meteorizan debido a la lluvia y otros procesos naturales. Esta captura se puede acelerar mediante "envejecimiento mejorado”- triturar roca y esparcirla en tierra.
El tipo de roca preferido para este método es el basalto, rico en nutrientes y abundante en Australia y en otros lugares. Un reciente estudio Se estima que la meteorización mejorada podría almacenar hasta cuatro mil millones de toneladas de CO₂ en todo el mundo cada año.
Sin embargo, la escasez de precipitaciones en muchas partes de Australia limita la tasa de captura de carbono a través de la meteorización del basalto.
6. Captura y almacenamiento directo de carbono en el aire (DACCS)
La captura y almacenamiento directo de carbono en el aire (DACCS) utiliza productos químicos que se adhieren al aire ambiental para eliminar el CO₂. Después de la captura, el CO₂ puede inyectarse bajo tierra o utilizarse en productos como materiales de construcción y plásticos.
DACCS se encuentra en las primeras etapas de comercialización, con pocas plantas operando globalmente. En teoría, su potencial es ilimitado. Sin embargo, las principales barreras incluyen los altos costos y la gran cantidad de energía necesaria para operar grandes ventiladores requeridos en el proceso.
7. Fertilización y alcalinización de los océanos
El océano absorbe alrededor nueve mil millones de toneladas de CO₂ del aire cada año.
La absorción se puede mejorar mediante la fertilización, agregando hierro para estimular el crecimiento de algas marinas, similar a la reforestación en tierra. El océano también puede absorber más CO₂ si agregamos materiales alcalinos, como minerales de silicato o cal.
Sin embargo, la fertilización oceánica se considera un riesgo para la vida marina, y será un desafío regular en aguas internacionales.
Mirando hacia un mundo sin carbono
La inversión gubernamental anunciada en tecnologías de emisiones negativas es un paso positivo y ayudará a superar algunos de los desafíos que hemos descrito. Cada una de las tecnologías que describimos tiene el potencial de ayudar a mitigar el cambio climático y algunas ofrecen beneficios adicionales.
Pero todos tienen limitaciones y por sí solos no resolverán la crisis climática. También será necesaria una profunda reducción de las emisiones en toda la economía.
Corrección: una versión anterior de este artículo decía que el biocarbón podría almacenar hasta 4.6 millones de toneladas de CO₂ cada año. La cifra correcta es 4.6 millones de toneladas.
Sobre los autores
Annette Cowie, profesora adjunta, Universidad de Nueva Inglaterra; Han Weng, académico investigador, La Universidad de Queensland; Lukas Van Zwieten, profesor adjunto, Universidad de Southern Cross; Stephen Joseph, profesor invitado, Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales, UNSWy Wolfram Buss, becario postdoctoral, Universidad Nacional de Australia
Este artículo se republica de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el articulo original.
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