Extractores de CO2 atmosférico: así funciona la tecnología que necesitaremos para luchar contra el cambio climático

En cierto sentido llegamos muy tarde. Aunque consiguiéramos detener súbitamente las emisiones excesivas de dióxido de carbono, no podríamos mitigar los efectos de los gases de efecto invernadero. El calentamiento global es un hecho, así que solo nos queda adaptarnos o buscar soluciones más... creativas.

¿Y si además de reducir lo que lanzamos al aire nos dedicamos a capturar y convertir ese dióxido de carbono en otra cosa? Podríamos ir eliminándolo de la atmósfera poco a poco. Eso significa mitigar parte de su impacto, ¿no? Pues ya hay quien está haciéndolo. Esta tecnología podría ser una de las más importantes en los años que están por venir.

Aunque redujéramos la emisión, estamos condenados

Según el "Informe Especial sobre el Calentamiento Global de 1,5ºC", lanzado por el panel de expertos sobre el cambio climático (el IPCC), para reducir el impacto no vale solo con detener y controlar las emisiones actuales. Sería necesario retirar de la atmósfera un billón de toneladas de CO2 correspondientes a casi 200 años de emisiones.

Si no, el calentamiento global, aunque podría reducir su progresión, seguirá aumentando durante miles de años, con todas las consecuencias. El dióxido de carbono es el gas que más preocupa actualmente a los expertos en cambio climático debido a su gran cantidad procedente de la acción humana.

Mientras mantengamos los niveles de concentración actuales, se estima que no se podrá mantener el límite de temperatura por debajo de los 2ºC, tal y como se determinó en el Sexto Informe de Evaluación (el IE6), y mucho menos por debajo de los 1,5ºC necesarios para minimizar el impacto.

Así que, visto el problema, hace ya tiempo que diversos equipos andan tratando de buscar una solución al respecto. ¿Y cuál podría ser? Actualmente existen varias empresas y proyectos científicos con un objetivo en mente: capturar el dióxido de carbono "sobrante" de la atmósfera a toda costa.

Capturar CO2 de la atmósfera, ¿cómo es posible?

La tecnología está avanzando muchísimo en este campo. Tanto es así que el mismísimo Bill Gates declaró para el magazine tecnológico del MIT, a principios de este año, que la captura de dióxido de carbono será uno de los mayores avances del mundo. El magnate, aunque no es experto en climatología ni en química, es uno de los mayores filántropos e inversores en tecnología útil del mundo.

De hecho, Gates es famoso por haber hablado en más de una ocasión sobre el cambio climático y la importancia de luchar contra él. Pero, volviendo a la captura de hidrógeno, el creador de Windows hablaba con interés de un proyecto particular dirigido por un investigador canadiense: David Keith.

Capturar CO2 a partir de la atmósfera es costoso e ineficiente, pero posible. Lo único que hace falta es pasar el aire atmosférico por una planta de procesado especial que, mediante unos circuitos de recirculación y unos filtros especiales, capturan el dióxido de carbono y lo convierten en otra sustancia.

Dicho así, parece muy sencillo, pero no lo es. El CO2 supone solo un 0,04% de la composición atmosférica (gracias al cielo, o si no moriríamos asfixiados). Suficiente para provocar un enorme cambio climático, pero muy complicado para poder extraerlo del aire. También supone procesar grandísimas cantidades de aire, con un gasto energético tremendo.

Sin embargo, en una reciente investigación, el equipo de Keith ha demostrado que puede obtenerse una tonelada de CO2 a partir del aire con un coste de entre 94 y 232 dólares. Esto supondría un ahorro drástico, la pieza que faltaba en la aplicación de este procedimiento y, también, la razón por la que el propio Bill Gates loa esta tecnología.

Capturar el CO2, no es la primera vez

En realidad, el concepto de captura y almacenamiento de carbono (CCS, por sus siglas en inglés) no es nuevo. Como mínimo, los primeros estudios serios se remontan al año 2000, probablemente antes. La captura y almacenamiento se ideó, en un primer momento, como una forma de capturar el CO2 emitido por la industria generando una reserva geológica (que podría convertirse en hidrocarburos u otra fuente energética).

Las necesidades actuales, sin embargo, han acelerado el interés por este tipo de tecnologías, que ya no se plantean el almacenar bajo tierra, en capas estratigráficas, el dióxido (una práctica que puede resultar peligrosa, por sus escapes).

Por ejemplo, Covestro, antes Bayer Material Sciences, presentó en 2016 uno de los resultados de la captura de CO2 proveniente de la industria: polímeros especiales para formar pavimentos deportivos. Con esta aplicación, la empresa alemana ponía de manifiesto la posibilidad de usar este contaminante como materia prima.

Aun así, no es suficiente: los métodos de Covestro y otras similares sirven para mitigar la producción de CO2. Sin embargo, como decíamos antes, lo que necesitamos es reducir la cantidad existente en la atmósfera. Y para eso, el problema técnico es mucho mayor.

Sacar el CO2, esta vez del aire

¿Qué tiene de especial el método propuesto por David Keith? Este investigador desarrolló durante 2009, en colaboración con las universidades de Calgary y Carnegie Mellon, el concepto para obtener dióxido de carbono a partir del aire, de una manera económicamente viable y con intención comercial.

Como resultado, en 2015 la empresa Carbon Engineering, surgida a partir de sus estudios, comenzó con una planta piloto que empezó la producción de combustibles a partir del CO2 en 2017. Hasta la fecha, su método es el más económico para usar el dióxido de carbono atmosférico como sustrato.

Un reciente paper, publicado durante el verano pasado, explicaba los pormenores químico-físicos para reducir el coste de conversión de una tonelada de CO2 hasta apenas 94 dólares en el mejor de los casos (232 dólares en el peor). Esto, tal y como comentan, es un avance increíble para la aplicación de sistemas de captura de carbono comerciales y a nivel industrial.

¿Cómo funciona? La planta diseñada utiliza como adsorbente una mezcla acuosa de hidróxido de potasio acoplado a un proceso cíclico con calcio cáustico. Sin entrar en más detalles técnicos, este proceso permite recircular el aire una y otra vez en dos ciclos emparejados de manera que se va extrayendo el dióxido de carbono atmosférico y se devuelve el aire con una concentración mucho menor.

El CO2, en el segundo ciclo, es secuestrado para formar carbonato de calcio (CaCO3), el cual se calienta para soltar el CO2 y purificarlo. Finalmente, este CO2 purificado se emplea para sintetizar combustibles, aunque se podría utilizar para cualquier otro uso en el que hiciese falta dióxido de carbono. El proceso en sí mismo es relativamente sencillo, termodinámicamente aceptable y utiliza sustancias baratas.

Es aquí donde radica su secreto. Eso sí, un secreto que han tardado varios años en descubrir. Los procesos probados por la empresa, hasta el momento, han comprobado que de una concentración de aproximadamente 400 ppm (partes por millón), puede obtenerse un aire con una proporción de 100 ppm, para el mismo volumen. Eso supone retirar hasta un millón de toneladas de dióxido de carbono por año y planta, por unos pocos cientos de dólares por tonelada.

Para poder retirar el billón de toneladas antes de 2080, como sería necesario, según el IPCC, harían falta unas 20.000 plantas similares con el mismo rendimiento y el coste que supone. Sin embargo, no es una misión imposible. Este proceso está todavía en sus comienzos, pero ahora, al menos, tenemos una manera posible de retirar el peligroso CO2 de nuestra atmósfera.

Imágenes | Unsplash, Wikimedia, Carbon Engineering