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A medida que la crisis climática empeora y los debates políticos y de la industria sobre lo que se puede hacer, los términos «captura de carbono» y «secuestro de carbono» aparecen cada vez más.
Ambos se refieren a un medio para reducir los gases de efecto invernadero, una pieza potencial del rompecabezas para al menos frenar los impactos climáticos catastróficos y lograr los objetivos de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático. Además de mejorar la eficiencia energética y aumentar el uso de energía libre de carbono, es probable que la captura de carbono desempeñe un papel importante en la estabilización de las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera para evitar interferencias peligrosas con el sistema climático de la Tierra.
Hay dos tipos principales de captura de carbono. Primero, se captura en una fuente como una planta de energía o un proceso industrial, seguido por el almacenamiento en depósitos no atmosféricos. Proyectos como el Programa de Tecnologías de Captura y Secuestro de Carbono del MIT, que se ejecutó hasta 2016, intentaron hacer exactamente eso: capturar CO2 en lugares como acuíferos de agua salada en las profundidades del lecho marino, utilizando la infraestructura costa afuera existente en un método que está demostrando ser generalmente seguro y duradero.
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Este tipo de secuestro de carbono también está buscando métodos de captura cada vez más avanzados, ya que las tecnologías relevantes actuales requieren altos costos operativos y consumen mucha energía, lo que requiere altas temperaturas y solventes especiales.
Es necesario desarrollar métodos más sostenibles, como B. Un dispositivo electroquímico desarrollado recientemente en la Universidad de Illinois Chicago que permite una detección continua ultrarrápida.
Este sistema podría hacerse lo suficientemente grande como para unir CO2 directamente de los gases de combustión de una chimenea y debido a que utiliza electrodiálisis es una tecnología eficiente y relativamente económica.
Esta y otras tecnologías en una nueva generación de trampas de dióxido de carbono, generalmente aminas, que capturan el gas y luego se reutilizan una vez que el CO2 extraído y almacenado – eventualmente podría hacer que la captura de carbono sea viable en una variedad de escalas, desde residencial hasta industrial.
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Además, una empresa llamada Carbfix, con oficinas en Islandia y en toda Europa del Este, está capturando carbono de socios industriales y otras fuentes y mineralizándolo en depósitos estables. Los árboles, la vegetación y las rocas son una forma natural de eliminación de carbono de la atmósfera y Carbfix imita y acelera el proceso natural por el cual el dióxido de carbono se disuelve en el agua e interactúa con formaciones rocosas reactivas como los basaltos para formar minerales estables: sumideros de carbono permanentes y seguros. .
Pero previene el CO2 Escape a la atmósfera siempre que sea posible no es suficiente y debe ir acompañado del segundo tipo de secuestro de carbono: la eliminación de carbono de la atmósfera y posterior secuestro.
Conocidos como Direct-Air Capture (o DAC), estos sistemas no necesitan estar conectados a una fuente de emisión para funcionar. Una forma que esto puede tomar son instalaciones masivas operadas por compañías líderes de DAC como Climeworks, Carbon Engineering y Global Thermostat. Juntas, estas empresas operan 18 plantas de varios tamaños, secuestran aproximadamente la mitad de su carbono secuestrado y venden la otra mitad para usarla en una variedad de productos.
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Climeworks ha estado desarrollando tecnologías de eliminación y secuestro de carbono durante 13 años. La compañía anunció recientemente la apertura de una segunda instalación de tamaño comercial a fines de junio y planea capturar y almacenar 20 millones de toneladas métricas de dióxido de carbono por año para 2030.
Actualmente, Climeworks CO2 retirar del aire ambiente y almacenar en roca basáltica, en colaboración con Carbfix. La nueva instalación de la Compañía, cuando esté en pleno funcionamiento, capturará y almacenará 36.000 toneladas por año y se unirá a una fábrica más pequeña que tiene capacidad para retirar 4.000 toneladas por año. Pero eso es solo una pequeña fracción de las emisiones globales anuales totales, que alcanzaron un récord de 36.300 millones de toneladas en 2021.
A medida que los sistemas DAC ganan impulso, Climeworks y otros operadores de la industria están aumentando sus operaciones.
Global Thermostat, una empresa especializada en DAC en los EE. UU., ha estado activa desde 2010 para desarrollar tecnologías DAC y avanzar en la creciente economía circular del carbono. Su objetivo final es desarrollar «la solución menos intensiva en recursos y rentable para resolver la amenaza climática».
La solución DAC de Global Thermostat funciona procesando el aire a través de ventiladores industriales estándar en una placa de contacto de panal que captura selectivamente el CO2. Luego puede ser liberado por vapor inyectado en la placa y concentrado para recolección o uso. Los paneles son reutilizables y se pueden intercambiar con paneles de mayor capacidad a medida que se desarrollan.
El costo, el consumo de energía y el uso de la tierra han sido durante mucho tiempo problemas para las tecnologías DAC. En general, se necesita una gran superficie para absorber CO2 a un ritmo notable, con algunas excepciones notables en curso. También es relativamente costoso: donde la mayoría de las replantaciones cuestan menos de $50/tonelada, las tecnologías DAC pueden oscilar entre $250 y $600.
Luego están los costos de energía. Los sistemas de solventes líquidos requieren 900 grados centígrados para liberar CO2, mientras que los sistemas absorbentes sólidos requieren de 80 a 120 grados centígrados. Para maximizar la eficiencia de captura neta, las fuentes de energía deben ser libres de carbono o bajas en carbono. Escalar los sistemas existentes ciertamente requeriría un consumo de energía no trivial.
CO2Rail, una startup con sede en EE. UU. que se especializa en DAC autosuficiente basado en rieles, está desarrollando vehículos ferroviarios dedicados que alimentan la recolección de dióxido de carbono a bordo. Estos vagones se pueden unir a los trenes existentes y utilizar la energía del frenado regenerativo para convertirlos en plantas rodantes de captura de carbono. Si bien las plantas de captura de carbono como las construidas por Climeworks requieren grandes lotes y dependen de fuentes de energía renovable para alimentar sus sistemas de filtración, CO2Rail quiere que los trenes existentes hagan el trabajo.
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Los vagones especiales utilizan el frenado para mantener cargadas las baterías a bordo, y la estela del tren en movimiento elimina la necesidad de ventiladores. En su lugar, el aire recogido durante la conducción se dirige a un CO2 Cámara de recolección donde el dióxido de carbono es separado químicamente y almacenado en un reservorio de líquido para su posterior disposición.
Los números de este proyecto son prometedores: cada vez que un tren frena, genera suficiente energía para alimentar 20 hogares por día. Las estimaciones de captura de carbono comienzan en 3000 toneladas por automóvil anualmente y tienen el potencial de alcanzar 2,9 gigatoneladas de productividad anual para 2050, a un costo mucho más bajo que otras tecnologías DAC.
Si bien las tendencias de política e inversión continúan favoreciendo la tecnología DAC, es peligroso confiar en técnicas de eliminación de carbono a expensas de reducir las emisiones. Tanto la captura como el secuestro de DAC y CO2 tienen vínculos potencialmente preocupantes con la industria de los combustibles fósiles, que a veces utilizan el CO capturado.2 para producir más petróleo de pozos agotados en un proceso conocido como recuperación mejorada de petróleo.
Y como un tipo de infraestructura más nuevo, los efectos positivos o negativos de la captura de carbono en las comunidades locales aún requieren investigación proyecto por proyecto. Si bien la captura de carbono tiene perspectivas interesantes en el horizonte, no puede anunciarse como una solución única y debe desarrollarse con un ojo crítico, especialmente a medida que comprendemos cada vez más su impacto general en nuestro medio ambiente.
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