Por qué la nueva tecnología de captura de CO₂ no es la bala mágica contra el cambio climático

Por qué la nueva tecnología de captura de CO₂ no es la bala mágica contra el cambio climático Si solo fuera así de facil. Olivier Le Moal / Shutterstock

Según una importante reciente de la ONU Denunciar usuarioSi queremos limitar el aumento de temperatura a 1.5 ° C y evitar los efectos más catastróficos del cambio climático, debemos reducir las emisiones globales de CO₂ a cero neto mediante 2050. Esto significa eliminar rápidamente el uso de combustibles fósiles, pero para amortiguar esa transición y compensar las áreas en las que actualmente no hay reemplazo para los combustibles, debemos eliminar activamente el CO₂ de la atmósfera. La plantación de árboles y la reconstrucción son un gran parte de esta solución, pero es muy probable que necesitemos más asistencia tecnológica si queremos evitar la degradación del clima.

Entonces, cuando surgieron noticias recientes de que la compañía canadiense Carbon Engineering ha aprovechado una conocida química para capturar el CO₂ de la atmósfera a un costo de menos de $ 100 por tonelada, muchas fuentes de medios consideraron el hito como un bala mágica. Desafortunadamente, el panorama general no es tan simple. Verter la balanza de la fuente de carbono al sumidero de carbono es un asunto delicado, y nuestra opinión es que los costos de energía involucrados y los posibles usos posteriores del CO captured capturado significan que la "bala" de Carbon Engineering es todo menos mágica.

Dado que el CO₂ solo representa el 0.04% de las moléculas en nuestro aire, capturarlo podría parecer una maravilla tecnológica. Pero los químicos lo han estado haciendo a pequeña escala desde el siglo 18, e incluso se puede hacer, aunque de manera ineficiente, con los suministros de la ferretería local.

Como sabrán los estudiantes de química de la escuela secundaria, el CO₂ reacciona con agua de cal (solución de hidróxido de calcio) para dar carbonato de calcio insoluble de color blanco lechoso. Otros hidróxidos capturan el CO₂ de la misma manera. El hidróxido de litio fue la base de la Absorbentes de CO₂ eso mantuvo a los astronautas en el Apollo 13 con vida, y el hidróxido de potasio captura el CO de manera tan eficiente que puede usarse para medir el contenido de carbono de una sustancia quemada. El aparato del siglo 19 utilizado en este último procedimiento todavía figura en el logotipo de la American Chemical Society.

Desafortunadamente, esto ya no es un problema de pequeña escala: ahora necesitamos capturar miles de millones de toneladas de CO₂ y rápido.

La técnica de Carbon Engineering es la química del hidróxido en su máxima expresión. En su planta piloto en Columbia Británica, el aire es arrastrado por grandes ventiladores y expuesto al hidróxido de potasio, con el cual el CO₂ reacciona para formar carbonato de potasio soluble. Esta solución luego se combina con hidróxido de calcio, produciendo carbonato de calcio sólido y fácilmente separable, junto con una solución de hidróxido de potasio, que puede reutilizarse.

Esta parte del proceso cuesta relativamente poca energía y su producto es esencialmente de piedra caliza, pero hacer montañas de carbonato de calcio no resuelve nuestro problema. Aunque el carbonato de calcio tiene usos en la agricultura y la construcción, este proceso sería demasiado costoso como fuente comercial. Tampoco es una opción práctica para el almacenamiento de carbono financiado por el gobierno debido a las cantidades masivas de hidróxido de calcio que se requerirían. Para ser factible, la captura directa de aire necesita producir CO₂ concentrado como su producto, que puede almacenarse de forma segura o ponerse en uso.

Por lo tanto, el carbonato de calcio sólido se calienta a 900 ° C para recuperar el CO₂ puro. Este último paso requiere una gran cantidad de energía. En la planta de gas natural de Carbon Engineering, todo el ciclo genera media tonelada de CO₂ por cada tonelada capturada desde el aire. La planta captura este CO₂ extra y, por supuesto, podría ser alimentado por energía renovable para un balance de carbono más saludable, pero el problema de qué hacer con todo el gas capturado permanece.

La nueva empresa suiza Climeworks está utilizando CO₂ capturado de manera similar para ayuda a la fotosíntesis y mejorar el rendimiento de los cultivos en los invernaderos cercanos, pero hasta el momento el precio no es muy competitivo. El CO₂ puede obtenerse en otro lugar por tan solo una décima parte de la línea de fondo de Carbon Engineering de $ 100. También hay formas mucho más baratas para que los gobiernos compensen las emisiones: es mucho más fácil capturar CO₂ en la fuente de emisión, donde la concentración es mucho mayor. Por lo tanto, es probable que esta tecnología le interese principalmente a las industrias de alta emisión que pueden beneficiarse del CO₂ con credenciales verdes.

Por ejemplo, uno de los inversionistas clave en la tecnología de captura de Carbon Engineering es Occidental Petroleum, uno de los principales usuarios de Recuperación mejorada de petróleo metodos En uno de estos métodos, el CO₂ se bombea a los pozos de petróleo para aumentar la cantidad de petróleo crudo que se puede recuperar, gracias al aumento de la presión del pozo y / o la mejora de las características de flujo del propio aceite. Sin embargo, si se incluye el costo energético del transporte y el refinado de este aceite adicional, el uso de la tecnología de esta manera probablemente aumentará las emisiones netas, no las disminuirá.

Otro punto clave de las operaciones de Carbon Engineering es su Aire a los combustibles Tecnología, en la que el CO₂ se convierte en combustible líquido combustible, listo para ser quemado nuevamente. En teoría, esto proporciona un ciclo de combustible sin emisiones de carbono, siempre que cada paso del proceso funcione con energía renovable. Sin embargo, incluso este uso está muy lejos de ser una tecnología de emisiones negativas.

Los armazones metal-orgánicos son sólidos porosos capaces de capturar CO₂.

Hay alternativas prometedoras en el horizonte. Los armazones de metal orgánico son sólidos similares a esponjas que comprimen el área de superficie equivalente de CO de un campo de fútbol en el tamaño de un cubo de azúcar. El uso de estas superficies para la captura de CO₂ requiere mucha menos energía, y las empresas han comenzado a explorar su potencial comercial. Sin embargo, la producción a gran escala no se ha perfeccionado, y las preguntas sobre su estabilidad a largo plazo para proyectos de captura sostenida de CO₂ significan que su alto costo aún no se merece.

Con pocas posibilidades de que las tecnologías que todavía están en el laboratorio estén listas para la captura a escala gigante en la próxima década, los métodos empleados por Carbon Engineering y Climeworks son los mejores que tenemos actualmente. Pero es importante recordar que no están ni cerca de ser perfectos. Tendremos que cambiar a métodos más eficientes de captura de CO₂ tan pronto como sea posible. Como el propio fundador de Carbon Engineering, David Keith. señalaLas tecnologías de remoción de carbono son sobredimensionadas por los responsables de la formulación de políticas, y hasta el momento han recibido fondos de investigación "extraordinariamente pequeños".

De manera más general, debemos resistir la tentación de ver la captura directa de aire como una bala mágica que nos evita tener que enfrentar nuestra adicción al carbono. Reducir o neutralizar la carga de carbono en el ciclo de vida de los combustibles de hidrocarburos puede ser un paso hacia tecnologías de emisiones negativas. Pero es solo eso, un paso. Después de estar en el lado equivocado del libro de carbono durante tanto tiempo, ya es hora de mirar más allá de lo justo.

Sobre el Autor

Chris Hawes, profesor de química inorgánica, Keele University

Este artículo se republica de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el articulo original.

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