Medidas contra el cambio climático

Soluciones –alternativas- contra el cambio climático (Octubre-2009)

Europa

El sumidero es un depósito de carbón de volumen creciente, todo lo contrario a una mina de carbón. Los más importantes son los océanos y la vegetación.

El secuestro del carbón abarca los procesos para retirar el CO2 de la biosfera. Son medios artificiales para capturar y almacenar el CO2 e incrementar los procesos naturales de secuestro. Con ello se pretende frenar el calentamiento global.

Sumideros naturales

Los bosques

La idea del sumidero de CO2 a base de hacer crecer árboles se basa en el ciclo del carbono. Los árboles almacenan enormes cantidades de carbono. Debido a la fotosíntesis los árboles absorben CO2 de la atmósfera, y lo almacenan como carbono. Simultáneamente emiten oxígeno a la atmósfera. Las plantas de crecimiento rápido absorben mayor cantidad de CO2. Los árboles viejos absorben poco CO2.

Los árboles muertos, y en general los residuos forestales, experimentan una descomposición anaerobia y fijan el carbono lentamente. La combustión de bosques fosilizados (carbón, petróleo y gas natural) emiten más CO2 a la atmósfera que el que puede absorber los bosques actuales. La replantación forestal de bosques no puede solucionar el problema del alto porcentaje de CO2 en la atmósfera.

Los suelos agrícolas

Los niveles de carbono orgánico están disminuyendo en las comarcas agrícolas, porque disminuye la actividad agrícola. El compost y los prado retiran CO2 de la atmósfera. La rotación de cultivos aumentará el secuestro de CO2 de la atmósfera.

Sumideros geológicos

Es una solución que permite inyectar directamente CO2 en formaciones geológicas subterráneas: cavernas de roca porosa o acuíferos. La cavidad puede ser artificial, como minas abandonadas o bolsas de petróleo vaciadas. O inyectar CO2 en bolsas de petróleo para forzar el que éste surja a la superficie.

En el yacimiento de petróleo de Weyburn, Canadá, ya se utiliza la inyección directa de CO2. Statoil, de Noruega, en su plataforma marina Sleipner, atrapa el CO2 con aminas y los inyecta en el yacimiento submarino. Sleipner reduce las emisiones de CO2 al año en un millón de toneladas. Los costes de la secuestración son económicamente tolerables.

Esta tecnología todavía necesita investigación para demostrar su eficacia, dice Daniel Schrag (Universidad de Harvard), pero será necesaria dadas las grandes reservas de carbón que tienen Estados Unidos, China, Rusia, India y Australia. Pocos estudios han medido con precisión la incógnita de los escapes del CO2 almacenado durante mucho tiempo o la viabilidad y estabilidad de los depósitos Geológicos u oceánicos.

El principal riesgo a escala global es el escape de CO2, bien repentino a causa de algún fallo en el sistema, o bien gradual por fracturas y desperfectos no detectados, que podrían contrarrestar los beneficios del almacenamiento convirtiéndose en un foco difuso de contaminación con alto nivel local de concentración de dióxido de Carbono y daños en animales y personas.

En España el Estado ha reservado once emplazamientos de distintas superficies por toda la geografía peninsular como futuros almacenes para almacenar a más de 1.000 metros de profundidad las emisiones de CO2 de las centrales térmicas. Esta superficie está completamente definida para que ningún particular o empresa especule con la propiedad de los terrenos. Los lugares elegidos son cuatro en la plataforma continental del Cantábrico, otro en la bahía de Huelva y el resto el tierra firme repartidos en las provincias de Teruel, Madrid, Palencia, Zaragoza y Ciudad Real. Cada uno de estos emplazamientos para cumplir con su función de sumidero de CO2 deben tener una capacidad mínima de 100 millones de toneladas, el volumen de gas que emite una central térmica a lo largo de los 30 años de su vida útil.

Por su parte, Repsol también planea la inyección de medio millón de toneladas de CO2 en sus pozos petrolíferos del Mediterráneo. El plan es tomar parte del gas que emite su refinería de Tarragona, trasladarlo a través de un oleoducto a su plataforma petrolífera en la costa (a 43 km.) y allí inyectarlo en los pozos que explota y que están casi agotados.

Captura y almacenamiento de CO2

Normalmente la captura de CO2 se realiza con amina (un disolvente) que lo absorbe.

En Europa, el Proyecto Castor, ya en marcha, utiliza compuesto de aminas, que muestran más afinidad por el CO2 que por otros componentes de los gases de combustión, sobre todo el nitrógeno. Este disolvente amina se enriquece con CO2. Casi el 90% del CO2 es retenido por la amina. El disolvente rico en CO2 es calentado a unos 120 grados centígrados para romper los enlaces entre el CO2y el disolvente. El CO2 aislado es almacenado. Y el disolvente con poco CO2 (solo 10%) es reinyectado a los gases de combustión para reiniciar la absorción de CO2.

En las térmicas se experimenta con la gasificación del carbón en ciclo combinado y la combustión oxifuel (usar oxígeno en vez de aire). La gasificación produce gas sintético, formado por hidrógeno y CO. Éste es quemado obteniendo CO2 que es filtrado fácilmente a partir de los gases de la chimenea.

La combustión oxifuel produce solo CO2 y vapor de agua, relativamente fáciles de separar. Pero se alcanza temperaturas muy altas, que oxigenan materiales de un nuevo tipo.

Otro proceso para un futuro no próximo es capturar el CO2 directamente del aire usando hidróxidos o filtros en árboles artificiales donde el CO2 es comprimido como dióxido de carbono líquido.

El "árbol" tiene ramas similares a las de un pino y sus agujas están hechas de un material plástico que puede absorber dióxido de carbono a medida que fluye el aire explican los científicos estadounidenses de la Universidad de Columbia que lo han diseñado. De la misma forma que hace un árbol natural, a medida que fluye el aire por las ramas estos árboles absorben el CO2 y lo mantienen adentro, pero la absorción de estas máquinas es casi 1.000 veces más rápida que la de los árboles naturales.

El árbol sintético atraparía el CO2 en un filtro donde sería comprimido como dióxido de carbono líquido. Así, podría ser enterrado y almacenado de forma permanente en la profundidad de la Tierra. No obstante, una de las ventajas con las que cuenta este árbol es que no precisa de luz solar o agua para funcionar.

Sin embargo la puesta en marcha de la captura y almacenaje de CO2 en centrales eléctricas no será barata. Se prevé que sólo el desarrollo de la docena de proyectos emblemáticos que están en estudio cueste entre 6.000 y 10.000 millones de euros. Con ese dinero el sector eólico podría duplicar su inversión en nuevos molinos de viento hasta 2010.

Investigadores de la Universidad de Columbia, en Nueva York; han creado una especie de extractor tubular que contiene cilindros con hidróxido de sodio (lejía de sosa). Cuando el aire pasa a través de estos cilindros, la lejía de sosa reacciona con el CO2 y lo convierte en carbonato de sodio, y el resto del aire sale limpio. Después, el carbonato de sodio se extrae. Si se le añade hidróxido de calcio (también llamada cal muerta), la mezcla se transforma en carbonato de calcio o piedra caliza, que se puede almacenar (con el CO2 que contiene) o bien se puede calentar en un horno y recuperar, por un lado, CO2 puro, para almacenarlo o reutilizarlo y, por otro, hidróxido de sodio, que se reutiliza nuevamente en el proceso.

De forma similar funciona otro prototipo desarrollado en la Universidad de Calgary (Canadá) y que tiene la apariencia de un cilindro vertical. El aire que entra es impulsado hacia arriba, donde se pulveriza una fina lluvia de hidróxido de sodio que reacciona con el CO2 del aire y se transforma en gotas de carbonato de sodio que se recogen con un sistema de canalización. El resto del proceso es idéntico al anterior.

En estos sistemas, sin embargo, se registran puntos débiles. El primero es que se necesita una gran cantidad de energía para calentar la mezcla final. El propósito en esta fase es hacer viable el sistema dando una salida comercial al CO2 resultante, que se podría destinar a la producción de fuel o de hielo seco, de interés para el transporte de mercancías congeladas. Pero se necesitan temperaturas de hasta 900 ó 400 grados centígrados, en función del prototipo, lo que supone un gasto energético con sus emisiones correspondientes, y un incremento del coste de purificar de aire.

Hay más ideas. Otro grupo de investigación, también en la Universidad de Columbia (EE.UU), ha creado un purificador de aire basado en un polímero impregnado con hidróxido de sodio que tiene la apariencia de un panel con tiras de plástico. Cuando el aire pasa a través de las tiras, el polímero retiene y transforma el CO2 en bicarbonato sódico. Para liberar de forma controlada el CO2 aplican un flujo de aire húmedo, y no necesitan más de 40 grados de temperatura para que el sistema funcione.

Los resultados son prometedores, aunque de momento se trata sólo de prototipos. Uno de los ensayos en miniatura acoplaba el purificador a un pequeño invernadero con plantas, que eran las que absorbían el CO2 filtrado, y con capacidad para filtrar un kilogramo de CO2 al día. Ahora los investigadores trabajan para crear un prototipo que filtre una tonelada al día. Para dar una idea de lo que esto significa, se estima que en los países desarrollados la emisión de CO2 per cápita es de 12 toneladas anuales, unos 32 kilogramos diarios.

La empresa sueca Vattenfall desarrolla un proyecto para frenar las emisiones contaminantes con el enterramiento de CO2 (Carbone Capture and Storage CCS).

El proceso es el siguiente, el dióxido de carbono se separa durante la combustión del carbón y pasa a ser transportado y almacenado bajo tierra. En lugar de realizar la combustión con aire, quema el combustible con oxígeno puro y unos gases de escape que recirculan. El CO2 se transporta a más de 600 metros de profundidad.

En Alemania, se inauguró en 2009 la primera planta del mundo que enterrará las emisiones. Esta primera planta está en fase de prueba, perfeccionando su técnica para hacerla apta para el mercado, como muy tarde hasta 2015. Otros grandes consorcios energéticos ven a la captura de CO2 la solución y planean la construcción de nuevas centrales de carbón.

España también tendrá su propia planta de captura de CO2 a finales de 2009. El proyecto se enmarca en la Plataforma Europea Cero Emisiones que prevé que haya 12 plantas piloto en Europa antes de 2012. El proyecto se ubica junto a un central térmica de generación de electricidad con carbón, en El Bierzo (León). Pero, hay que buscar emplazamientos idóneos para secuestrar el gas. No cuenta con pozos de gas o petróleo abandonados, como el caso alemán.

La captura y almacenamiento de CO2 ha sido objeto de un anteproyecto de ley que tiene por objeto establecer un marco jurídico en la legislación española para el almacenamiento geológico de dióxido de carbono en condiciones seguras, según el cual se otorgarán los permisos de almacenamiento un mínimo de 20 años.

El gas se inyectaría en una capa almacén, porosa, situada al menos a 800 metros de profundidad, en las adecuadas condiciones de presión y temperatura. Por encima, estará una denominada "capa sello", nada porosa, que impide el ascenso y fuga del gas. La seguridad del proyecto está en la elección adecuada del emplazamiento. Entre ellos, las formaciones salinas profundas, numerosas en España.

Los ecologistas critican el proceso para varias razones. Los geólogos aún no saben qué reacciones producirá en el subsuelo ese material. Ahora, no conocen la interacción del almacenamiento de CO2 con la geosfera y la biosfera.

En 2009, El Ministerio de Industria, Turismo y Comercio destinará 725.000 euros a los proyectos de investigación que desarrollen nuevas técnicas de captura de CO2. Las ayudas, coordinadas con el Instituto para la Reestructuración de la Minería del Carbón (IRMC) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) persigue ampliar conocimientos que “permitan avanzar en las técnicas de captura de CO2”.

Las investigaciones que desarrolla en CSIC “se centrarán en la captura de CO2 por el proceso carbonatación-calcinación”, con el que los investigadores quieren reducir las emisiones de metales tóxicos y otros procesos de mitigación de emisiones de CO2.

El proyecto se enmarca dentro del Plan del Carbón del Ministerio, que persigue incorporar medidas de I+D+i en el uso del carbón nacional “mediante la adecuación de las explotaciones de carbón a las exigencias medioambientales” y el uso de tecnologías más eficientes de “combustión limpia”.

Por otro lado, todos estos sistemas de captación y almacenamiento del CO2 tienen muchos detractores, que plantean que la solución es la prevención en la fuente, es decir, la reducción de emisiones limitando los combustibles fósiles, el ahorro y la eficiencia energética, cumpliendo el Protocolo de Kioto. El camino del almacenamiento constituiría una huida hacia delante de efectos incontrolados. Sus partidarios se remiten a la posible reutilización económica del gas, consiguiendo un desarrollo más sostenible sin tener que desmontar el tejido social, industrial o de infraestructuras.

Conceptos relacionados
[Cambio climático]  [Contaminación atmosférica]  [Naturaleza] 

Fuentes:
El Mundo, 10 de septiembre de 2008
Público, 18 de septiembre de 2008
El Mundo, 22 de septiembre de 2008
Ecoticias, 27 de julio de 2009
Publico, 28 de julio de 2009
El País, 28 de julio de 2009
Público, 30 de septiembre de 2009
Revista Tecnoambiente, Nº 162 Año XVI, verano de 2006 

Revista El Ecologista, Nº 46, invierno 2005-06

Fundación Vida Sostenible, agosto de 2006

El País, 12 de noviembre de 2007

El País, 18 de febrero de 2008

El País, 17 de marzo de 2008