Ingeniería contra el cambio climático: capturar, almacenar y usar CO2 (1)

Una de las posibilidades que tenemos para alcanzar los objetivos climáticos con horizonte 2050 es la captura y almacenamiento del CO2, lo que supondría la retirada de parte de estas emisiones de la atmósfera, que puede ser complementada con el uso de estas emisiones en procesos con interés económico.

Recordemos que el dióxido de carbono (CO2) es un gas de efecto invernadero que se encuentra de forma natural en la atmósfera, y que las actividades humanas están aumentando la concentración atmosférica de CO2 y otros gases de efecto invernadero (GEI), y de esta manera se está contribuyendo al calentamiento global de nuestro Planeta.

Una de las fuentes más habituales de emisiones de CO2 antropogénicas están ligadas a la quema de combustibles de origen fósil, ya sea en grandes centrales eléctricas, en motores de automóviles, o en sistemas de calefacción, aunque también pueden producirse mediante procesos industriales o cuando se queman los bosques.

Ante este problema de las emisiones, la captura y almacenamiento de dióxido de carbono (CAC) es una de las técnicas que podrían utilizarse para reducir las emisiones de CO2 provocadas por las actividades humanas.

Esta técnica se aplica para aquellas emisiones que provengan de grandes centrales eléctricas o plantas industriales y el proceso consiste en 3 etapas principales:

1. Capturar el CO2 en su fuente, separándolo de los otros gases que se generan en los procesos industriales.
2. Transportar el CO2 capturado a un lugar de almacenamiento apropiado.
3. Almacenar el CO2 fuera de la atmósfera durante un largo periodo de tiempo, por ejemplo en formaciones geológicas subterráneas, en las profundidades oceánicas o dentro de ciertos compuestos minerales.

Sleipner, el primer proyecto CAC desarrollado se encuentra en la parte noruega del Mar del Norte y comenzó en 1996 a inyectar CO2 en ubicaciones subterráneas, habiendo ya ha almacenado más de 20 millones de toneladas desde entonces. Aunque esta cifra puede parecer impresionante, está muy lejos de ser suficiente.

La Agencia Internacional de la Energía (IEA) estima que se deberían capturar y almacenarse al menos 21.400 millones de toneladas de CO2 para el año 2030, si se pretende limitar el calentamiento global a 2 grados centígrados.

Sin embargo, se estima que para finales de 2017 solo se habrían almacenado 442 millones de toneladas de CO2 a escala global.

Recientemente ha nacido un proyecto que tiene como objetivo capturar CO2 y vender créditos y que obedece al nombre de Dreamcatcher (Atrapasueños).

Previsto para ser ubicado en Escocia, la idea es desarrollar una tecnología de captura de carbono que permita conseguir un coste de unos 100 dólares por tonelada para ser una opción viable desde el punto de vista comercial.

Así, la captura directa podría convertirse en una forma rentable de abordar entre el 10% y el 20% de las emisiones, especialmente aquellas que son menos costosas de eliminar.

Según estimaciones recientes, la captura de CO2 está entre los 500 y 600 dólares por tonelada.

Ingeniería: Dícese del conjunto de conocimientos y técnicas para resolver problemas que afectan a la Humanidad

Una extensión apoyada en las posibilidades de la ingeniería es añadir a la captura, transporte y almacenamiento (CAC), usos y transformación del CO2, con lo que hablaríamos del acrónimo CAUC (captura, almacenamiento y usos de CO2).

Alrededor de este concepto extendido están apareciendo nuevas ideas para transformar la mayor cantidad posible de CO2, apostando por reducir notablemente la huella de carbono de las centrales energéticas e industrias de diversos sectores de actividad, con el propósito de obtener productos comerciales más responsables.

El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) ha informado que, para mantener la temperatura del planeta en un rango compatible con la vida, la reducción de las emisiones de carbono del sector industrial es un factor clave en la estrategia global de reducción de las emisiones de CO2.

Uno de esos nuevos procesos ecointeligentes tiene que ver con el cemento, un ingrediente fundamental para la resistencia del hormigón.

Según las estimaciones de la Agencia Internacional de la Energía (IEA), la producción de cemento representa aproximadamente 7% de los 37.100 millones de toneladas de emisiones de carbono en todo el mundo durante 2018, siendo superado en el sector industrial, solo por la fabricación de hierro y acero.

Nuevas investigaciones sobre la mineralización del CO2, es decir, la transformación del CO2 gaseoso en carbonatos de material sólido, han abierto vías para reducir costes y emisiones.

Por ejemplo, sería el caso de un nuevo sistema que canaliza el flujo de gases de combustión desde las chimeneas de las fábricas hacia una cámara similar a un horno de convección que funciona a presión y temperatura ambientes. Ahí, el CO2 diluido se aprovecha para formar un agente cementante que contiene hasta 60 % de carbono en peso sin necesidad de pasar por la prohibitiva fase de captura del carbono.

En este caso, el hormigón producido por esta mineralización del CO2 es muy similar desde el punto de vista funcional y económico al producido mediante técnicas tradicionales.

Y cuando en el análisis de los modelos de retorno de la inversión se incluyen las ayudas institucionales, el nuevo proceso es mucho más rentable que el anterior, incluso sin tener en cuenta las penalizaciones e impuestos al carbón.

Se estima que, si se aplicaran estas técnicas a gran escala, se podrían reducir en 1000 millones de toneladas de las casi 2700 millones de toneladas de emisiones de CO2 que producen cada año las cementeras.

También existen iniciativas como una máquina que convierte CO2 en carbonato cálcico precipitado que puede ser utilizado en plásticos, productos farmacéuticos y alimenticios, esmaltados para papel, pasta de dientes y otras aplicaciones.

Mediante una reacción entre CO2 diluido y salmuera de magnesio proveniente de diversas fuentes, como plantas de procesamiento de crudo y gas natural, esta técnica permite obtener también carbonato de magnesio precipitado, un compuesto ligero e ignífugo que quieren aplicar en paneles para construcción y productos aislantes.

Como podemos observar existe un movimiento interesante alrededor de eliminar las ingentes emisiones de CO2 que producimos y que esté empezará a ser relevante cuando se perciba como un negocio.

Para ello será necesarios avances tecnológicos y que éstos sean asequibles, principalmente en relación al precio creciente de los derechos de emisión de CO2.

Cuando el coste de tratamiento de tonelada de CO2 alcance el precio de dichos derechos, las empresas empezarán a incorporar decididamente este tipo de planteamientos como alternativa a la emisión de gases de efecto invernadero.