Evaluación de la promesa de la captura de carbono

Sacar carbono de la atmósfera parece una idea brillante. ¿Por qué es controvertido?

La raza humana necesita tener menos dióxido de carbono en la atmósfera terrestre. Estamos viendo las temperaturas más altas jamás vistas y se espera que el mundo supere el umbral de temperatura de 1,5°C dentro de cinco años.

Tenemos un presupuesto limitado de gases de efecto invernadero que podemos emitir (380 mil millones de toneladas) y se espera que lo quememos en los próximos nueve años.

En este contexto, las empresas de tecnología que aspiran a alcanzar emisiones netas cero han descubierto que algunas emisiones son persistentes e irreducibles. Para Microsoft, el problema son las emisiones de “Scope 3” producidas por sus ventas de Xbox, entre otras.

Teniendo en cuenta todo esto, no sorprende que actores tecnológicos como Microsoft, gobiernos y agencias hasta la Agencia Internacional de Energía (AIE) digan cada vez más que se necesitarán tecnologías de captura de carbono para retirar el CO2 del aire y, finalmente, eliminarlo. el planeta vuelve a su curso.

Eso suena lógico, pero figuras respetables están descartando la captura de carbono como un “engaño” o un “espejismo”.

El secretario general de la ONU, António Guterres, ha dicho que cuando la industria petrolera promociona la captura de carbono, está proporcionando una justificación falsa para seguir usando petróleo, describiendo los planes de expansión de la industria petrolera basados ​​en la captura de carbono como “propuestas para convertirse en destructores de planetas más eficientes”.

El fundador de Greenpeace International, Rex Weyler, ha descrito la captura de carbono como una "estafa" por parte de las compañías petroleras, diseñada para desviar miles de millones de libras de dinero para continuar con un engaño en el que se hacen pasar por organizaciones ambientalmente responsables mientras distraen la atención pública de la necesidad de dejar de quemar combustibles fósiles. en primer lugar.

Además de grandes chips, coches rápidos y torres de telecomunicaciones.

¿Cuál es la verdad en todo esto?

Hay dos vertientes distintas en la historia de la eliminación de carbono, explicadas útilmente en un manual de EnergyWorld. La captura y almacenamiento de carbono (CAC) se viene desarrollando desde hace algún tiempo en los sectores de la energía y la industria pesada. Extrae dióxido de carbono de los conductos de humos de las centrales eléctricas, para poder capturarlo y almacenarlo permanentemente.

La captura directa de aire (DAC) adopta un enfoque diferente: extrae CO2 de la atmósfera, en cualquier parte del mundo, lejos de los lugares donde se produce. Ambos utilizan métodos de almacenamiento similares, esencialmente inertizando el CO2 e inyectándolo bajo tierra.

Estos métodos pueden parecer similares, pero la CCS es mucho más fácil porque las chimeneas son muy ricas en CO2. Alrededor del 12 por ciento de los gases de escape de una central eléctrica es dióxido de carbono. Eso se puede capturar a bajo costo.

Por el contrario, los sistemas DAC como ClimeWorks en Islandia tienen que funcionar con una concentración atmosférica normal de sólo 420 partes por millón (0,042 por ciento), lo que eleva el precio.

La CCS puede producir dióxido de carbono a alrededor de 20 dólares por tonelada, mientras que la DAC cuesta actualmente alrededor de 1.000 dólares por tonelada.

Además, las demandas energéticas y el coste de ambas técnicas varían según la pureza del CO2 que producen.

Jonas Lee, director comercial de la empresa estadounidense CarbonCapture, lo explica de la siguiente manera: “El coste de capturar CO2 cambia según la pureza de la producción de CO2. Para llegar al 50 por ciento, la pureza es una cifra. Llegar al 99 por ciento es un número mucho mayor”.

Esto es importante, porque algunas formas de eliminar el dióxido de carbono, como la mineralización, no necesitan CO2 muy puro. "Si lo combinas con agua, puedes alimentarlo con un 50 por ciento de dióxido de carbono y el proceso de mineralización funcionará".

Si su sistema de captura de carbono tiene como objetivo producir dióxido de carbono puro para su uso en procesos industriales, en lugar de almacenamiento, entonces será más caro.

Al observar la ubicación de la captura de carbono, resulta tentador pensar que todo debería realizarse mediante CAC en chimeneas, donde es más barato.

Estados Unidos está subsidiando tanto la CCS como la DAC. La Ley de Infraestructura Bipartidista ha asignado 3.500 millones de dólares para centros regionales de captura directa de aire. La Ley de Reducción de la Inflación asigna un subsidio de 85 dólares por tonelada de CO2 almacenada permanentemente, o 65 dólares por tonelada extraída de la atmósfera para su uso.

Estos subsidios podrían generar una importante industria de captura de carbono en Estados Unidos, dice Lee: "Esas dos cosas realmente han hecho que no tenga mucho sentido ir a otro lado".

Una señal del creciente interés, dice Lee, es el cuello de botella en las solicitudes de certificados "Clase 6" en pozos de inyección, para satisfacer las demandas de empresas como CarbonCapture. Estos pozos requieren mucha certificación, lo cual es bueno porque queremos garantizar que el almacenamiento sea permanente.

Sin embargo, si el mundo aspira a descarbonizarse, los defensores del medio ambiente quieren que se hagan algunas distinciones. En lugar de utilizar CAC para limpiar chimeneas, deberíamos encontrar formas de evitar la quema de combustibles fósiles en primer lugar.

La CCS simplemente reduce el nuevo CO2 que se bombea a la atmósfera, mientras que la DAC es una tecnología de "emisiones negativas" que elimina el CO2 existente.

Sin embargo, también tiene una historia negativa. La industria petrolera ha promocionado la CCS como una forma de reducir las emisiones de CO2, pero en realidad ha actuado más bien como una forma para que las empresas energéticas sigan quemando petróleo.

El CO2 que capturaron a menudo se bombeó a pozos para aumentar la extracción empujando más petróleo y gas a la superficie. Sorprendentemente, la Administración Biden ha incluido este uso (“extracción mejorada de petróleo”) para el subsidio de 65 dólares a la CAC, aunque en realidad genera más emisiones en general.

Son planes como este los que han provocado la oposición de personas como Guterres y Weyler.

Sin embargo, la industria energética ha elaborado otros planes que podrían resultar potencialmente más beneficiosos. La central eléctrica de Drax, en el Reino Unido, quema biomasa y planea eliminar el carbono de la chimenea. Dado que se quema material recientemente cultivado en lugar de combustibles fósiles, este esquema de captura y almacenamiento de carbono para bioenergía (BECCS) podría ser potencialmente negativo en carbono, produciendo energía y reduciendo el carbono en la atmósfera a medida que se cultiva nuevo material.

En Dinamarca se están poniendo en marcha planes similares, a veces denominados BECCUS, porque también proponen producir CO2 para su uso y almacenamiento.

Dinamarca aspira a convertirse en el principal sitio de almacenamiento de carbono de Europa. Se han iniciado múltiples proyectos, respaldados por Total, Ineos y Wintershall DEA, para almacenar millones de toneladas de CO2 en la arenisca de yacimientos usados ​​de petróleo y gas del Mar del Norte. Se espera que otros países de Europa bombeen el carbono capturado a Dinamarca para su eliminación.

Si el planeta quiere reequilibrar la atmósfera a largo plazo, será necesario encontrar algún método para eliminar el CO2 del aire. No es posible plantar suficientes árboles para lograrlo, debido al gran volumen de combustibles fósiles que se habrán quemado en los últimos dos siglos.

El mundo necesita eliminar 10 mil millones de toneladas (10 Gtoneladas) de dióxido de carbono por año para 2050 para seguir en el camino de limitar el calentamiento global a 1,5°C. Por eso, el mundo está recurriendo al DAC, junto con algunos posibles métodos de base biológica (ver recuadro).

"Deberíamos hacer todo lo que podamos con soluciones basadas en la naturaleza", dice Lee. "Pero la tierra es un activo competitivo".

Las soluciones en torno a los árboles han demostrado ser poco fiables y fáciles de falsificar. Ha habido una gran cantidad de planes de compensación de carbono basados ​​en propietarios de bosques que prometen no explotarlos. En muchos casos, han aceptado dinero para bosques viejos que nunca iban a ser talados o, peor aún, talados de todos modos.

Las soluciones basadas en árboles adolecen de una falta de “mensurabilidad, verificabilidad y permanencia”, dice Lee. “Con soluciones técnicas, podemos pesar el CO2 que capturamos y luego pasárselo a nuestro socio, quien lo entierra en pozos de inyección de Clase 6 a 12.000 pies de profundidad. Nos facturan según el peso. Por lo tanto, hay verificabilidad, así como la participación de terceros para monitorear todo el sistema”.

Esos pozos de inyección certificados tienen que ser permanentes, dice, "para que la roca de cubierta sea fuerte y no haya riesgo sísmico, etc."

Cada pozo de inyección puede manejar “entre 250.000 y un millón de toneladas de CO2 por año, por lo que una vez que se certifique un número considerable, la industria tendrá buenas perspectivas de almacenar una gran cantidad de CO2”.

La economía de DAC aún está emergiendo y las tecnologías actuales también necesitan mucha energía. Actualmente, se necesitan alrededor de 1200 kWh (1,2 MWh) para eliminar una tonelada de CO2, y no se espera que esa cantidad caiga por debajo de un mínimo de 250 kWh para crear CO2 puro.

Eliminar el requerimiento total (10 Gtoneladas) a un costo de 1 Mwh ​​por tonelada requeriría un total de 10 mil millones de MWh, una cantidad asombrosa más allá de la cantidad que se utiliza actualmente en los sistemas eléctricos domésticos.

También requiere energía renovable, por la sencilla razón de que: el uso de energía fósil podría liberar a la atmósfera más carbono del que elimina el sistema DAC. Idealmente, la energía renovable también debe ser nueva; de lo contrario, se obligaría a otras industrias a depender de combustibles fósiles, lo que frustraría el punto.

Por esta razón, los esquemas DAC están comenzando siendo relativamente pequeños, y el líder, ClimeWorks, está ubicado en Islandia, donde ha contado con el respaldo de Microsoft, y también del ex director ejecutivo de Microsoft, Bill Gates, quienes han pagado supuestamente 1.000 dólares por tonelada de CO2. eliminación para comenzar el proyecto.

Islandia es un lugar lógico para iniciar un proyecto de este tipo porque tiene mucha más energía renovable de la que su población de 300.000 puede utilizar.

Sin embargo, la energía total disponible allí es pequeña en términos globales, y hasta ahora ClimeWorks sólo ha podido eliminar CO2, aproximadamente el equivalente a las emisiones de menos de 1.000 automóviles.

Por este motivo, y por las subvenciones, CarbonCapture está ubicada en EE.UU., afirma Lee, con una planta piloto en Wyoming.

"Para la captura directa de aire, podríamos estar en cualquier lugar", explica. “Podemos ir a donde la tierra sea barata, donde la energía sea la más limpia y barata que podamos conseguir y donde la comunidad nos quiera”.

El DAC puede estar literalmente en cualquier lugar, dice Lee, porque "el CO2 se mezcla en la atmósfera increíblemente rápido". La concentración básica de 420 partes por millón cambia muy poco según el lugar donde se encuentre.

Con financiación de fuentes como Microsoft, CarbonCapture está comenzando con una huella de 10.000 toneladas por año, "que debería crecer a cinco millones de toneladas por año para 2030".

Como ocurre con todas las propuestas de tecnología climática, es importante mantener la captura de carbono en contexto.

No puede resolver el problema por sí solo y tardará algunas décadas en convertirse en un actor realmente importante en la eliminación de carbono de la atmósfera.

Sin embargo, para que el planeta alcance un estado estable, es probable que la eliminación natural de carbono necesite ayuda, por lo que no deberíamos rechazarla. 

Microsoft está cubriendo sus apuestas apoyando todos los métodos posibles de eliminación de carbono.

La empresa está pagando por la captura directa de carbono de ClimeWorks en Islandia, así como de Heirloom y CarbonCapture en Estados Unidos.

También apoya BECCS (bioenergía con captura y almacenamiento de carbono) en un acuerdo con Ørsted y Aker Carbon Capture en Dinamarca.

Pero Microsoft también está invirtiendo en la eliminación biológica de carbono, que tiene el potencial de secuestrar cantidades masivas de carbono sin la necesidad de cantidades masivas de electricidad renovable.

Microsoft ha pagado a la empresa de "salud oceánica" Running Tide una suma desconocida de millones para eliminar 12.000 toneladas de CO2 utilizando un método que cultiva biomasa y la hunde en las profundidades del océano.

El sitio web de Running Tide dice que su tecnología "acelera la capacidad del océano para eliminar naturalmente el dióxido de carbono, hundiéndolo en las profundidades del océano de una forma segura y permanente".

La empresa utiliza boyas flotantes que contienen piedra caliza, que aumenta la alcalinidad del océano, y algas que crecen y capturan más carbono. Cuando las algas alcanzan un cierto tamaño, la gravedad las empuja hacia abajo y se hunden hasta el fondo del océano, donde la gravedad y la presión del agua retienen la biomasa.

Running Tide dice que su método proporciona un ciclo muy lento que mantendrá el CO2 atrapado en las profundidades del océano durante miles de años. Prometió someterse a mediciones, informes y verificación, y Microsoft dice que dará un paso adelante para ayudar a establecer certificaciones de terceros.

Según todos los indicios, Microsoft ya está pagando un precio inferior a los 1.000 dólares por tonelada que cobran los sistemas DAC eléctricos, pero el precio aparentemente caerá, a medida que el lanzamiento pase ciertas "puertas" que desbloquearán compras más grandes.

Para mover físicamente un gran número de boyas sembradas al océano abierto se necesitan barcos, por lo que hay algo de energía, pero una vez que se lanzan las boyas, el proceso utiliza la gravedad y las corrientes oceánicas que no requieren más energía.

Running Tide no es la única empresa que pretende capturar CO2 en el océano. Additional Ventures, fundada por el ex director de tecnología de Meta, Mike Schroepfer, apoya la mejora de la alcalinidad de los océanos (OAE), que fomenta la disolución de más CO2 en los mares.

Los océanos ya absorben más carbono que los bosques del mundo mediante procesos que incluyen la erosión de rocas alcalinas como los carbonatos. Una vez que estas rocas entran al mar, neutralizan el ácido dañino y extraen aún más CO2 del aire.

Este proceso ya representa alrededor de una gigatonelada de carbono eliminada cada año. Additional Ventures ha creado un programa de investigación Carbon to Sea de 50 millones de dólares que hasta ahora ha comprometido 23 millones de dólares en subvenciones de investigación para científicos que exploran formas de aumentar la cantidad de CO2 eliminado por el océano, sin desequilibrar los ecosistemas.

La OAE espera poder duplicar la gigatonelada creada por los procesos naturales de alcalinidad de los océanos.