¿Qué tan realista es la captura de carbono?

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Hace unos días, Elon Musk anunció que aportará 100 millones de dólares como premio. Para ganarlo, se debe encontrar una mejor tecnología de captura de carbono que la competencia. En teoría, esto podría ayudar a estimular el desarrollo de la tecnología y, en última instancia, ayudar a reducir el efecto invernadero que impulsa el cambio climático.

Cómo SpaceX podría utilizar la captura de carbono

Más allá de cuidar el medio ambiente, otra motivación que puede tener es utilizar la tecnología para SpaceX. Como mencioné en otro artículo, extraer dióxido de carbono de la atmósfera significa que podría convertirse en combustible para cohetes para Starship. El CO2 se puede combinar con agua en una reacción de Sabatier para producir metano, pero requiere electricidad, que puede derivarse de fuentes renovables.

Si bien eso no impide que el cohete emita CO2 a la atmósfera, todo el ciclo de lanzamiento se puede convertir en carbono neutral extrayendo CO2 de la atmósfera para volver a producir combustible para cohetes.

En Marte, esta es la única forma en que pueden conseguir combustible para el viaje de regreso. No hay pozos de gas natural en ese planeta y nadie sabe si hay alguno para perforar. Es posible, pero no es algo en lo que quieras arriesgar tu vida en este momento. Sabemos que hay agua en los casquetes polares y posiblemente en el suelo. Además, hay mucho CO2 en la atmósfera que podría usarse para producir metano para su lanzamiento a la Tierra oa otros lugares del sistema solar.

Aunque es un desafío

La tecnología podría mejorar y hacer que la captura de carbono sea realista y económicamente sólida, pero para hacerlo sería necesario superar varios obstáculos.

Capturar

Obviamente, hay que capturar el carbono. Pero uno no simplemente capturar carbono. Esto se puede hacer en la fuente de las emisiones, del aire circundante o de la atmósfera al azar.

En el caso de SpaceX, no podrá atacar los dispositivos de captura de carbono al extremo comercial de los motores Raptor. Sería como beber de la manguera contra incendios, excepto que el chorro de agua es fuego. Tu cosa de captura de carbono está en llamas, estás en llamas y todo está en llamas. Eso simplemente no va a volar. Literalmente.

Captura de carbono usando depuradores es el método más común en la actualidad. Para extraer el CO2 del aire, se utilizan minerales como la cal viva. Reaccionan con el aire y el carbono se une al mineral para convertirse en un mineral diferente, como el carbonato de calcio. El material se puede volver a procesar más tarde para extraer el gas de dióxido de carbono. Esto se hace a menudo en el sitio.

Los depuradores se utilizan hoy en día en sistemas de soporte vital para naves espaciales y submarinos. En algunos casos, el mineral es prescindible y se lleva consigo un suministro para hacer funcionar el depurador solo para una misión corta. En otros casos, el sistema de depuración podría tener la capacidad de reprocesar el mineral repetidamente para misiones largas sin quedarse sin el mineral que mantiene a todos con vida.

Hay muchos otros métodos para eliminar el CO2 del aire, pero todos comparten el problema de los costos y, si se usan a gran escala, se podría emitir más CO2 al mover cosas de lo que se eliminó originalmente.

Transporte

Una vez que tenga algo de gas de dióxido de carbono que capturó de la atmósfera o de un proceso industrial que se habría emitido a la atmósfera, debe moverlo a algún lugar.

La forma más barata y con menos carbono de moverlo sería con gasoductos. La única actividad de costo / emisión sería bombear el gas por las tuberías, lo que podría hacerse con energías renovables. La desventaja de las tuberías es que las impurezas en el gas CO2 podrían crear ácido que corroería las tuberías y provocaría fugas. Si el CO2 vuelve al aire, todo es un fracaso.

Los camiones, trenes y buques cisterna podrían mover CO2, pero todos ellos emiten su propio CO2 en la actualidad, lo que dificulta ir más allá de la eliminación del equilibrio de CO2.

Almacenamiento a largo plazo

Si eres SpaceX y vas a convertirlo en metano y volver a quemarlo, no necesitas almacenar el CO2 capturado. Si planea guardar las cosas en algún lugar y mantenerlas fuera de la atmósfera, entonces necesitará un lugar para colocarlas donde eso no suceda.

La estrategia más común que se propone en este momento es poner las cosas en el suelo. Si puede encontrar algunos huecos en la tierra, puede bombear el material allí y sellar el agujero. Con suerte, no se volverá a filtrar pronto. Si tiene el carbono capturado en una forma sólida de algún tipo, como cuando está unido a un mineral después del lavado, es posible que pueda simplemente enterrarlo.

Las compañías petroleras a veces bombean CO2 a los pozos de petróleo para que salga más petróleo, pero el gas regresa a la atmósfera de inmediato cuando el petróleo se desprende del suelo o cuando se quema algo atrapado en el petróleo.

Sin embargo, todas estas cosas requieren energía y emisiones para que sucedan. Nada se mueve gratis. Tampoco hay garantía de que permanezca almacenado en el suelo, por lo que ese es un problema que debe tenerse en cuenta.

Por todas estas razones, reprocesar el gas para usarlo nuevamente como combustible puede ser la opción más sensata. Claro, va a la atmósfera de nuevo, pero al menos no está empeorando tanto el problema del invernadero. Pero no hay tal cosa como un almuerzo. El hecho de que alimente el proceso con energía renovable no significa que tenga cero emisiones. Todavía necesita hacer esa infraestructura de energía renovable, y construir eso requiere energía.

Un problema que es mejor evitarlo

Algunas personas, especialmente las que pagan por las compañías petroleras, quieren que creamos que la captura de carbono resolverá el cambio climático y hará que no necesitemos adoptar tecnologías más limpias. Solo un conocimiento básico de los desafíos deja bastante claro que es algo en lo que solo podemos confiar mínimamente en el mejor de los casos, por lo que no funcionará a escalas tan grandes. No hay excusa para seguir quemando combustibles fósiles como si fuera 1955.

En el mejor de los casos, la tecnología puede ayudar a mitigar los efectos de los procesos de sustento de la vida que no podemos convertir de manera realista para que funcionen con energía limpia. Los lanzamientos espaciales entran en esa categoría, porque la humanidad no tiene un futuro a largo plazo sin dejar el planeta. Eventualmente algo nos matará a todos si ninguno de nosotros abandona el nido.

También hay otros procesos industriales, como la fabricación de acero y hormigón, que no tienen buenas alternativas en este momento. La captura de carbono puede ayudarnos con eso y ayudar a neutralizar esas emisiones de gases de efecto invernadero, pero no es una panacea.

Capturar carbono, volver a convertirlo en combustible y volver a quemarlo no genera realmente cero emisiones. Es mejor que simplemente quemar combustibles fósiles, pero nada sucede gratis, incluso en términos de energía limpia e impacto.

¿Qué pasa con las plantas?

Las plantas son la última máquina de secuestro de carbono. Toman CO2 del aire, lo convierten en masa vegetal y dejan una parte en el suelo. Tiene sentido usarlos tanto como sea posible, y algunas tecnologías de captura de carbono propuestas usan bacterias o algas diseñadas para capturar el CO2, lo que sería similar a lo que hacen las plantas.

National Geographic tiene un gran pieza de 2019 que cubre este en gran profundidad. Recomiendo leerlo usted mismo, pero cubriré algunos de los puntos principales aquí.

Las plantas que convierten el carbono en suelos son definitivamente un ingrediente clave en la lucha contra el cambio climático. Un cultivo mejorado, una mejor ordenación forestal y otras técnicas de reducción de daños pueden contribuir a aumentar la absorción de CO2 en los suelos. Simplemente hacer menos daño marcaría la diferencia. Más allá de eso, la reforestación y el cultivo de más plantas ayudan a aumentar la absorción de CO2 del aire al suelo. Esos esfuerzos serán valiosos.

Una vez más, sin embargo, las plantas no pueden compensar las continuas emisiones de gases de efecto invernadero. Son útiles, pero simplemente no hay suficientes en ningún escenario para permitirnos seguir haciendo lo que hicimos en el siglo XX y principios del XXI.

Las plantas tampoco permiten la producción de metano y combustibles sintéticos lo suficiente para impulsar los procesos industriales como lo haría la captura de carbono a escalas industriales. Esto es importante para la neutralización de carbono de cosas como los vuelos espaciales.

Por lo tanto, la captura mejorada de plantas es un gran complemento de la captura industrial de carbono, pero no la reemplaza por completo.

Pensamientos finales

Solo quiero recordar nuevamente que la captura de carbono, ya sea industrialmente o con plantas, no es una excusa para las emisiones evitables. El problema no se puede solucionar con estas tecnologías. Solo se puede ralentizar y mitigar un poco. Lo mejor que podemos hacer es adoptar un enfoque de “todas las manos a la obra” para el cambio climático, donde la captura de carbono, la gestión de plantas y la neutralización de carbono trabajan en conjunto con la electrificación, las energías renovables y otras tecnologías limpias que evitan las emisiones en primer lugar.

Capturar suficiente carbono solo para desempeñar el papel que necesitamos que desempeñe será un desafío suficientemente grande por sí solo, y ese es un desafío que vale la pena abordar.

La imagen destacada es de las instalaciones de NET Power en Laporte, Texas. Imagen de NET Power. Licenciado bajo Licencia internacional Creative Commons Share Alike 4.0.

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Y ahora, te dejo hasta la siguiente noticia. ¡Nos vemos!

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