Captura de carbono: ¿Solución realista o desvío costoso?
La infraestructura global está actualmente basada en los combustibles fósiles. No podemos dejar de usar petróleo y gas de la noche a la mañana, ya que nuestra vida cotidiana aún depende de ellos y el sector emplea a casi 12 millones de trabajadores en todo el mundo.
Si bien la defosilización es esencial, se requieren medidas adicionales a corto plazo, y la captura de carbono se presenta como una solución clave. Esto incluye métodos que almacenan el CO₂ (CCS), lo utilizan (CCU) o combinan ambos enfoques (CCUS).
Crisis climática: ¿podemos solucionarla a tiempo?
La COP28 en Dubái el año pasado marcó la conclusión del primer “balance global” y dejó claro que el progreso ha sido demasiado lento en todas las áreas: reducción de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), resiliencia climática y apoyo financiero/tecnológico a las naciones vulnerables. En respuesta, los países acordaron acelerar la acción en todos estos ámbitos. Además de triplicar la energía renovable y duplicar la eficiencia energética para 2030, la cumbre incluyó un llamado a los gobiernos para acelerar la transición hacia el abandono de los combustibles fósiles.
La descarbonización y la defosilización son objetivos fundamentales, pero solo tienen sentido si están alineados con la meta de 1.5°C establecida en el Acuerdo de París de 2015.
Es importante reconocer que los compromisos de reducción de GEI de los países son voluntarios, y muchas naciones encontrarán resistencia si se perciben como un costo. Esto destaca la necesidad de que la industria también tome medidas. Por esta razón, Vaisala actualizó recientemente su propósito a: "Tomar todas las medidas por el planeta". Según su CEO, Kai Öistämö: "En la lucha contra el cambio climático, el papel de Vaisala es proporcionar los datos de medición más confiables, para que las industrias y las naciones de todo el mundo puedan tomar decisiones mejor informadas al momento de comprender, mitigar y adaptarse al cambio climático", explica el CEO de Vaisala, Kai Öistämö.
En palabras de Steve Jobs: "Las personas que están lo suficientemente locas como para pensar que pueden cambiar el mundo, son las que realmente lo hacen."
Los combustibles fósiles pueden ser reemplazados por fuentes de energía limpia y renovable, las emisiones de GEI pueden reducirse mediante cambios en los procesos industriales y la prevención de fugas de metano, y el carbono puede capturarse de los procesos que todavía generan CO₂. Incluso las emisiones residuales más difíciles pueden abordarse con una variedad de estrategias de eliminación de carbono, tanto naturales como tecnológicas, muchas de las cuales ya están disponibles hoy.
Revertir la crisis climática: ¿podemos pagarlo?
El costo de la inacción climática supera con creces el costo de actuar. En 2022, un estudio de Deloitte mostró que la inacción podría costarle a la economía mundial 178 billones de dólares para 2070, mientras que una transición acelerada hacia emisiones netas cero podría generar 43 billones de dólares en beneficios económicos durante los próximos 50 años.
La captura de carbono está en camino de un rápido crecimiento, con una proyección de 420 millones de toneladas métricas capturadas por año para 2035. Este avance es impulsado principalmente por políticas de apoyo global, como la Ley de Reducción de la Inflación de EE. UU., que otorga incentivos fiscales.
Sin embargo, según el informe McKinsey’s Global Energy Perspective 2023: CCUS Outlook, para alcanzar los objetivos de cero emisiones netas, se requerirán aproximadamente 120 mil millones de dólares en inversiones anuales a nivel mundial hasta 2050. No obstante, hasta 2023 solo se había destinado una cuarta parte del financiamiento necesario.
El papel de la captura de carbono en la reducción de emisiones
Hemos llegado a un punto en el que es necesario explorar todas las opciones para limitar el calentamiento global. Las tecnologías de captura, utilización y almacenamiento de carbono (CCUS) están disponibles, pero el desafío clave es ampliar su escala. CCUS representa una solución transitoria que podría otorgarnos tiempo valioso mientras transformamos la economía y nos alejamos de la era de los combustibles fósiles.
Según la Agencia Internacional de Energía (IEA), CCUS desempeña un papel estratégico en la reducción de emisiones de la infraestructura existente y representa una solución para las industrias más difíciles de desfosilizar. Además, CCUS puede servir como vía para la producción de hidrógeno bajo en carbono y permitir la eliminación de carbono existente en la atmósfera mediante la captura directa de aire con almacenamiento (DACCS).
El sector del petróleo y el gas está interesado en investigar e invertir en captura de carbono, ya que le ofrece una posible oportunidad para extender la "era del petróleo". Sin embargo, la captura puntual de carbono es una solución de fin de tubería (end of pipe), por lo que sería mejor y más viable económicamente haber evitado la producción de CO₂ en primer lugar.
El Sexto Informe de Evaluación del IPCC examinó los escenarios de mitigación para limitar el calentamiento a 1.5°C. El informe concluyó que no existen escenarios en los que CCUS permita el uso continuado de combustibles fósiles a los niveles actuales. Además, mostró que, para 2050, aproximadamente el 6% de la mitigación necesaria para alcanzar emisiones netas cero podría provenir de CCUS.
Captura de carbono en el mundo real
Los instrumentos de medición de CO₂ se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones de captura de carbono, donde la precisión y la fiabilidad a largo plazo son fundamentales.
La empresa finlandesa Carbonaide mide continuamente el secuestro de CO₂ en el hormigón mediante un proceso innovador con gran potencial en una industria de alta huella de carbono. El producto final, CO₂ mineralizado, puede reemplazar parte del contenido de cemento y mejorar la calidad del hormigón, un ejemplo claro de CCUS. Además, el monitoreo continuo permite verificar la eficacia de la captura de carbono.
Otro ejemplo es la Universidad e Investigación de Wageningen en los Países Bajos, que ha utilizado sensores de CO₂ en sus invernaderos de investigación durante más de una década para ayudar a los operadores de invernaderos holandeses a colaborar con los sectores industriales del país y aprovechar el subproducto de CO₂.
Los investigadores han desarrollado una planta piloto para eliminar el CO₂ de las emisiones del incinerador en la planta de conversión de residuos en energía Amager Bakke, que es una de las mayores plantas de cogeneración de calor y electricidad (CHP) en el norte de Europa. Crédito de la imagen: Hufton&Crow / ARC.
La incineración de residuos es un método ampliamente utilizado para tratar desechos y generar energía. Sin embargo, la combustión de combustibles con componentes fósiles y biogénicos mixtos y variables presenta un desafío de monitoreo. Esto se debe a que el CO₂ biogénico en los gases de combustión debe distinguirse del CO₂ fósil, ya que quemar, por ejemplo, madera de desecho es más sostenible que quemar bolsas de plástico.
La incineración de residuos también genera altos niveles de gases de efecto invernadero, por lo que la captura de carbono es necesaria. Por ejemplo, investigadores de la Universidad Técnica de Dinamarca (DTU) trabajaron con la planta de incineración de residuos Amager Bakke, en Copenhague, para desarrollar un proceso de captura de CO₂ de sus emisiones. El proyecto utilizó diversas sondas de CO₂ para medir la eficiencia de captura de carbono y demostrar la viabilidad del proceso.
Una vez capturado, el CO₂ tiene varias opciones de uso y almacenamiento. Puede emplearse en la producción de alimentos, invernaderos y procesos industriales, incluyendo productos innovadores aún en desarrollo. También puede almacenarse bajo tierra, utilizarse en materiales de construcción o incluso en carreteras, que algún día podrían llevar no a Roma, sino a París y al objetivo de 1.5°C.
Mirando hacia el futuro
Existe una voluntad política global para abordar el cambio climático, y hay señales alentadoras de que los gobiernos están dispuestos y son capaces de mejorar sus contribuciones nacionales. Sin embargo, el tiempo apremia. El Servicio de Cambio Climático de Copernicus de la UE anunció recientemente que 2023 fue el año con la temperatura media global más alta registrada, superando en 1.52°C el promedio preindustrial.
La captura de carbono parece estar en camino de desempeñar un papel clave en la lucha contra el cambio climático, pero será fundamental demostrar que es económicamente viable y escalable. Esto implica que las mediciones y el monitoreo sean elementos centrales en estas tecnologías.
La industria debe hacer de la sostenibilidad su eje principal. Regulaciones más estrictas son inevitables, y al tomar medidas ahora, las empresas pueden asegurar su competitividad a futuro. Los datos hablan más fuerte que las palabras, y las tecnologías de medición no solo permiten comprender mejor el cambio climático, sino que también ayudan a gobiernos y empresas a tomar las decisiones correctas. Sin datos, todo es una suposición.
Finalmente, como recuerda una cita ampliamente atribuida a los pueblos nativos de América: "No heredamos la Tierra de nuestros ancestros, la tomamos prestada de nuestros hijos."
Publicado originalmente en el sitio web del Millennium Technology Prize, mayo de 2024.
Vaisala es un socio del Millennium Technology Prize.
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