La carrera contrarreloj para vencer al calentamiento global tiene una meta: los 2ºC. Por encima de un ascenso de esa temperatura media global, el cambio climático podría ser irreversible, de ahí que este sea uno de los objetivos de la Cumbre de París. El dióxido de carbono (CO2) es el principal gas de efecto invernadero y sus emisiones están disparadas, pero el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático ha señalado que incluso frenándolas, el planeta necesita una verdadera desintoxicación de carbono.
Diversos grupos de investigación tratan de dar con tecnologías eficientes que devoren el CO2 de la atmósfera, tal y como hacen los vegetales, sólo que estos apenas pueden con una tercera parte del que emitimos los humanos. Centrales térmicas, transporte y ganadería intensiva son los sectores que más dióxido de carbono de origen humano aportan al aire.
Un nuevo estudio publicado en Nature Climate Change evalúa el potencial de métodos recientemente descritos que capturan dióxido de carbono de la atmósfera a través de un proceso "electrogeoquímico" que también genera gas hidrógeno para usar como combustible y crea subproductos que pueden ayudar a contrarrestar la acidificación del océano.
El primer autor, Greg Rau, investigador del Instituto de Ciencias del Mar de la Universidad de California-Santa Cruz apunta que esta tecnología amplía significativamente las opciones para la producción de energía de emisiones negativas.
La idea es usar agua de mar para producir oxígeno e hidrógeno. Es decir, romper la molécula de H2O en H y en O2. Para eso hace falta electricidad, que se podría obtener de energía renovable. Si al cóctel añadimos un mineral carbonato o silicato, la reacción absorbe y retire CO2 del aire.
Según Rau, "no sólo reduce el dióxido de carbono en la atmósfera, sino que también agrega alcalinidad al océano, por lo que es un beneficio doble. El proceso simplemente convierte el dióxido de carbono en un bicarbonato mineral disuelto, que ya es abundante en el océano y ayuda a contrarrestar la acidificación".
Así se captura el CO2 y se guarda hidrógeno
Son polvos casi mágicos que permiten sacar agua del desierto, capturar CO2 o almacenar hidrógeno. El profesor Yoghi nos lo explica desde su laboratorio. | Vídeo: Mario Viciosa y U.C. Berkeley
CO2 quemando árboles
El enfoque de emisiones negativas que ha recibido la mayor atención hasta ahora se conoce como "energía de biomasa más captura y almacenamiento de carbono" (BECCS). Esto implica cultivar árboles u otros cultivos bioenergéticos (que absorben dióxido de carbono a medida que crecen), quemar la biomasa como combustible para las plantas de energía, capturar las emisiones y enterrar el dióxido de carbono concentrado bajo tierra.
Por disparatado que parezca, compensa; es decir, se consume más CO2 del que se emite. Pero "BECCS es caro y energéticamente costoso. Creemos que este proceso electroquímico de generación de hidrógeno proporciona una forma más eficiente y de mayor capacidad para generar energía con emisiones negativas", señala Rau.
Aunque son optimistas en cuanto a la eficiencia de su método, por ahora está en pañales. La aplicación más clara de la generación de hidrógeno es la carga de pilas de combustible de automóviles eléctricos no enchufabas. Es decir, aquellos que funcionan reportando hidrógeno para recargar su batería. El problema es la magra red de hidrogeneras y lo costoso de transportar el gas, frente a la distribución de la corriente eléctrica.
El equipo de Rau reconoce que BECCS está más avanzado en términos de implementación, con algunas plantas de energía de biomasa en funcionamiento. Además, produce electricidad en lugar de hidrógeno, menos utilizado.
"Los problemas son cómo suministrar suficiente biomasa y el costo y el riesgo asociados con la colocación de dióxido de carbono concentrado en el suelo y con la esperanza de que permanezca allí", dijo Rau.
Para usar este método es necesaria agua salada, acceso a energía renovable y minerales
Los métodos electrogeoquímicos se han demostrado en el laboratorio, pero se necesita más investigación para ampliarlos. La tecnología probablemente se limitaría a sitios en la costa o mar adentro con acceso a agua salada, abundante energía renovable y minerales. La coautora Heather Willauer en el Laboratorio de Investigación Naval de los Estados Unidos lidera el proyecto más avanzado de este tipo, un módulo de intercambio electrolítico-catiónico diseñado para producir hidrógeno y eliminar el dióxido de carbono mediante la electrólisis del agua de mar. En lugar de combinar el dióxido de carbono y el hidrógeno para producir combustibles de hidrocarburo (el principal interés de la Armada), el proceso podría modificarse para transformar y almacenar el dióxido de carbono en forma de bicarbonato marino, logrando así emisiones negativas.
"Es temprano en la tecnología de emisiones negativas, y tenemos que tener una mente abierta sobre qué opciones podrían surgir", dice Rau. "También necesitamos políticas que fomenten el surgimiento de estas tecnologías".
Llenar el depósito sin emitir CO2
Al triturar la caña de azúcar se obtiene el guarapo, un jugo cargado de sacarosa. Ese azúcar forma una melaza que se deja fermentar. Microorganismos se alimentan del azúcar y la transforman en alcohol, como ocurre con las bebidas. El alcohol es, ya en sí, un combustible, pero en los motores convencionales se puede mezclar con gasolinas en porcentajes que van del 10% al 85%. | Vídeo: Gobierno de Ecuador
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