Capturar el carbono, la otra solución contra el cambio climático

El dióxido de carbono o CO2 es uno de los principales gases de efecto invernadero reponsables del cambio climático y el consecuente aumento en las temperaturas. El CO2 se emite a la atmósfera al quemar combustibles fósiles como el petróleo, el carbón y el gas, que son el resultado de la transformación a lo largo de millones de años de la materia orgánica de plancton y plantas. Con la energía del sol, estas plantas usaron el carbono y otros elementos para crecer y desarrollarse. Eran como enormes maquinarias que capturaban carbono de la atmósfera y lo almacenaron durante unos 300 millones de años. Lo que el ser humano ha hecho, especialmente desde fines del siglo XIX, es quemar esos combustibles, aprovechando la energía tienen acumulada pero, al mismo tiempo, liberando el carbono que contenían.

Además de reducir la quema de combustibles fósiles para evitar ascensos catastróficos de la temperatura, una herramienta más es volver a capturar el carbono que estamos liberando a la atmósfera. Porque aunque se intensificara enormemente el uso de la energía solar y eólica, y se hiciera un uso mucho más amplio de la energía nuclear que al parecer es indispensable en la mezcla de fuentes de energía no contaminantes, los objetivos de la lucha contra el cambio climático parecen imposibles de cumplir si no se ven acompañados de la tarea de capturar, almacenar e, idealmente, usar el carbono de la atmósfera de modo tal que los procesos involucrados resulten, además, económicamente viables, que es un punto fundamental aunque con frecuencia desatendido.

El desafío de este procedimiento es triple. Primero: tener métodos adecuados, eficientes y rentables para capturar el dióxido de carbono, ya sea de la atmósfera o en el propio lugar donde se produce la contaminación. Segundo, transportarlo al lugar de su almacenamiento y, tercero, almacenar ese carbono de un modo seguro y a larguísimo plazo. El principal problema es que este proceso, costoso y complejo, no rinde ningún beneficio financiero o comercial, es una inversión a fondo perdido que depende, en gran medida, de subsidios con dinero público.

Una opción adicional es usar ese CO2 capturado para procesos industriales como podría ser la fabricación de plásticos, que además de tener valor comercial mantiene atrapado el carbono en sustancias inertes, una solución mejor que los tanques de almacenamiento o la inyección del gas en el subsuelo, como se hace actualmente. La captura y almacenamiento de carbono se conoce por sus siglas en inglés, CCS, mientras que el proceso que incluye la utilización se conoce como CCSU. En cualquier proporción que se usen ambas aproximaciones, todo tiene que hacerse a una escala gigantesca, considerando que la humanidad arrojó a la atmósfera, sólo en 2020, 31.000 millones de toneladas de CO2 y la mayor planta de captura de CO2 del aire que existe hoy apenas tiene un rendimiento de 4.000 toneladas al año.

El CO2 se puede retirar del ambiente utilizando grandes ventiladores que hacen pasar el aire por hidróxido de potasio, con el cual reacciona formando carbonato de potasio soluble. Igualmente se puede utilizar otro hidróxido como el de litio, que era el material usado para absorber el CO2 en las misiones Apolo que viajaron a la Luna y gracias al cual sobrevivió la tripulación del Apolo 13. Otras formas de captura son el uso de solventes en los que se diluye el CO2, filtros de membrana a través de los cuales se impulsa aire a presión y el CO2 queda a un lado del filtro, y sistemas criogénicos enfriando y condensando la mezcla de gases.

Todos estos sistemas de captura de CO2 requieren energía, de modo que uno de los grandes desafíos científico-tecnológicos es evitar que esa energía produzca más CO2 del que se captura, lo cual sería contraproducente. Al hacer capturas de carbono allá donde se produce más CO2, como sucede en las plantas de generación de electricidad que queman combustibles fósiles, se puede obtener la máxima eficiencia. Hay sistemas para extraer el carbono antes de la combustión, después de ella o durante la propia combustión, si para quemar el gas o el carbón se utiliza una atmósfera rica en oxígeno que hace que el gas de escape esté formado principalmente por agua y CO2, que se separan mediante sistemas criogénicos.

El almacenamiento de CO2 se hace sobre todo inyectándolo a grandes profundidades, de más de 800 o 1.000 metros, por ejemplo en campos de gas o petróleo ya agotados. Las temperaturas y presión a las que se ve sometido el gas hace que adquiera una forma de líquido denso, llamado 'supercrítico' porque mantiene propiedades de gas y de líquido. Esta forma de almacenamiento se ha mostrado efectiva y se calcula que tiene una eficiencia del 90%, lo que significa que solo el 10% del CO2 atrapado vuelve a la atmósfera en un tiempo razonable.

Una gran eficiencia en la captura de CO2 la ofrecen los sistemas originales que capturaron el carbono de nuestros combustibles fósiles: las plantas. La recuperación de grandes extensiones de biomasa puede capturar carbono de manera eficiente y continuada sin gasto energético. Esta masa vegetal puede luego usarse como biocombustible en instalaciones que, a su vez, tengan sistemas de captura de carbono para obtener un beneficio neto. Este sistema, además, implica ya una utilización del CO2 previa a su almacenamiento bajo tierra. Este sistema se conoce como bioenergía con captura y almacenamiento de carbono o BECCS.

El dióxido de carbono tiene diversos usos industriales, igual como gas inerte para la soldadura que como gas presurizante en la recuperación de petróleo y en muchos aerosoles, solvente para descafeinar el café, en refrigeración y climatización (en lugar de los clorofluorocarbonos que causaron el agujero en la capa de ozono), y tiene un enorme potencial como materia prima para la producción de sustancias de gran consumo como el ácido acético, el metanol y la industria de los plásticos. Y se espera que si su costo baja, se desarrollen nuevos usos para incentivar las tecnologías que lo extraigan de la atmósfera, donde hace daño, y se coloque donde no lo haga, o donde incluso resulte beneficioso.

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