Emisiones negativas: tenemos que sacar CO2 de la atmósfera

“Capturar dióxido de carbono del aire es lo último de lo que deberíamos hablar.

Cuando digo esto, estoy deliberadamente expresando un doble significado. Primero, la energía necesaria para capturar carbono del aire es tan enorme que parece casi absurdo hablar de esto (y hay una preocupación de que la posibilidad de solucionar el cambio climático por este tipo de métodos de geoingeniería promueva la inacción). Pero segundo, sí creo que deberíamos hablar de esto, contemplar la mejor manera de hacerlo, y financiar la investigación sobre cómo hacerlo mejor, porque capturar carbono del aire puede resultar ser nuestra última línea de defensa, si el cambio climático es tan grave como los científicos dicen, y si la humanidad no toma las opciones más baratas y sensatas que quizás todavía estén disponibles hoy.”

David JC MacKay, Sustainable Energy – Without The Hot Air, 2008.

Escribir esto me incomoda bastante. Es como cuando, a mi pesar, tengo que darle a alguien una mala noticia. Hice todo lo posible por no tener que decirles esto, lo siento. Pero es importante que lo sepan. 

En los últimos años la conversación sobre el cambio climático ha ido enriqueciéndose, sumando dimensiones. Hasta no hace mucho, estaba limitada a ámbitos académicos, discusiones casi abstractas y unidades de medida inentendibles. No es que ahora cualquiera sepa la relación entre partes por millón (ppm) de dióxido de carbono en el aire y giga-toneladas (Gton) emitidas por año, pero, justamente, no es imprescindible porque fuimos entendiendo que el cambio climático era más que eso. Pudimos trascender la discusión sobre contaminación, combustibles fósiles, y comprender que para encauzar el impacto de la actividad humana en el planeta y en los ecosistemas de los que somos parte, teníamos que ir mucho más allá.

La condensación de ese avance se dio en 2015 cuando las Naciones Unidas definieron los Objetivos para el Desarrollo Sostenible (ODS): 17 temáticas interdependientes en las que hay que trabajar para encaminarnos hacia un destino mejor. 

Incorporar todas estas temáticas amplificó muchísimo no sólo la visión sobre la cuestión climática sino también la posibilidad de hablarle a la gente. Los gobiernos van encontrando su lugar, las empresas pueden participar desde un rol positivo, la sociedad toda lentamente va entendiendo que el desafío es sistémico y que, por lo tanto, además de exigir transformaciones macro, hay cosas concretas y accionables para todas las personas.

Sin lugar a dudas, el resultado de este proceso es fantástico. Qué puede ser mejor que estar trabajando en problemáticas interdependientes y complejas como un todo, en conjunto, con el compromiso de avanzar hacia un mundo mejor en todos los sentidos.

Pero… bueno. En términos puramente climáticos, no sólo lo hecho hasta ahora es tremendamente insuficiente, sino que además los compromisos asumidos tampoco alcanzan. El mejor escenario no basta.

Hay una brecha entre la proyección de las mejores tendencias actuales y lo que necesitamos que pase para que la temperatura global aumente menos de 1.5˚C de acá a fin de siglo. Y que quede claro, el límite de 1.5˚C ya nos pone en apuros de maneras que no estamos preparados para comprender ni enfrentar.

Entonces la cuestión es que además de continuar afianzando compromisos, penalizar incumplimientos, generar iniciativas globales de confianza y conocimiento compartido, financiar investigación y desarrollo, promover la transición hacia tecnologías más limpias, multiplicar la protección de la biodiversidad, permitir la regeneración de ecosistemas, basar los criterios de éxito en el impacto económico, social y ambiental… además de todo lo que ya sabemos que tenemos que hacer, tenemos que hacer algo para limpiar el daño hecho porque se nos pasó la hora donde alcanzaba con cambiar. Además, tenemos que sanar.

Antes de adentrarme en lo que sabemos sobre las opciones que tenemos para saldar esa brecha quiero hacer algunas aclaraciones:

• De ninguna manera la posibilidad de quitar CO2 de la atmósfera nos debería relajar respecto a las transformaciones sistémicas que debemos hacer. 
• En absoluto deslinda de responsabilidades a gobiernos y empresas sobre sus impactos pasados, presentes y futuros.
• Es improbable cualquier escenario favorable sin un impuesto al carbono que dé cuenta del verdadero costo de nuestras actividades.

Ahora sí, tras tanta introducción, vamos a ver qué se puede hacer.

En concreto, lo que debemos lograr es bajar drásticamente la emisión pero también sacar gases de efecto invernadero que ya están en la atmósfera. 

La termodinámica de esta cuestión es preciosa. Sugiero enfáticamente sumergirse en las referencias y nadar en un mar de cálculos para profundizar en el tema.

Nos vamos a centrar en el dióxido de carbono, que es el gas más sencillo de analizar por ser el más abundante. Extraer otros gases de efecto invernadero es posible, pero están mucho más diluidos en el aire y, por ende, la energía necesaria para quitarlos es aún más grande. El carbono sirve como sinécdoque.

Les adelanto la conclusión: es probable que tengamos que hacer todo esto a la vez e incluso generar nuevas ideas, pero no es imposible.

Bien, ¿cómo podemos capturar carbono?

Directamente cuando se genera

Mediante filtros, se puede capturar el dióxido de carbono en las plantas energéticas e industriales que lo generan antes de que lo liberen al aire. 

Las instalaciones y proyectos deberán contemplar ese costo dentro de su operación, lo cual es una buena manera de incorporar las externalidades. Si luego no son viables económicamente se podrán subsidiar las existentes durante su vida útil y luego forzar la transición a otras tecnologías. 

Ese CO2 capturado se puede re-usar o almacenar en trampas geológicas. Esto último es algo cotidiano en la industria de gas y petróleo, no es lo más complejo. En cambio, para poder re-utilizar ese CO2 es necesario que haya industrias a las que les sirva como materia prima. Aquí todavía falta. La demanda no está a la altura de la oferta proyectada. 

Directamente del aire

Se puede capturar el dióxido de carbono que ya está en el aire. Hay distintas aproximaciones. Algunas suenan más lindas que otras, pero probablemente todas sean necesarias en alguna medida. 

Industrial 

Existen filtros químicos y electro-químicos por los que se puede hacer pasar el aire para extraer el CO2. Lo más complejo de estas tecnologías es que hay un salto enorme entre lo que parece funcionar en teoría y lo que se puede implementar en la práctica. 

Hay varias empresas trabajando en esto y unas 20 plantas piloto funcionando en el mundo. Las instalaciones son grandes y costosas, pero parecen ir ganando eficiencia. Cada compañía tiene una aproximación distinta al problema y ninguna de ellas por ahora parece haber encontrado la solución perfecta. Es un proceso iterativo, largo, que requiere tiempo y mucha inversión. Por suerte, hay universidades, investigadores y agencias gubernamentales que desde hace décadas trabajan en este tema. 

La escala de la inversión de dinero y energía necesaria si dependiéramos sólo de estos métodos para capturar CO2 es descomunal. Muy muy muy por encima de lo que se está asignando ahora. Sin embargo, si alguna o varias de estas tecnologías llegaran a funcionar en escala, lograr bajar la concentración de CO2 no es imposible. En problemas de esta magnitud siempre hay que preguntarse “¿esta solución viola las leyes de la física?” y, si la respuesta es no, respirar y seguir trabajando.

Mineral

Ell olivino es un grupo de minerales de la familia de los silicatos que constituyen muchas de las rocas de la Tierra. Resulta que, al ser expuestos al aire, los olivinos reaccionan con el CO2 formando otros compuestos y así capturando el CO2. La propuesta es hacer minería de olivino, que es muy abundante y accesible, romperlo en partes muy chicas para aumentar la superficie de contacto con el aire, hacer que suceda la reacción y luego tirar el mineral resultante al mar o usarlo para abonar suelos.

Para que esta solución, conocida genéricamente como meteorización, tenga el impacto que necesitamos, requiere de una industria minera de la escala de la que hoy existe para extraer gas y petróleo. Hay ideas interesantes que combinan este proceso natural con técnicas de electro-geo-química para acelerarlo y así reducir la magnitud del desafío en tiempo e infraestructura. 

Lo que no sabemos son los efectos de segundo o tercer orden que puede tener descartar en el mar y el suelo los minerales resultantes de la meteorización. Tampoco conocemos el comportamiento de la reacción química en ese escenario. Se puede saturar y bajar la eficiencia, puede haber alteraciones en la acidez (pH) del suelo o el agua… Por lo tanto, se puede incluir a los olivinos en el abanico de soluciones a probar e ir con cuidado para no generar nuevos desequilibrios.   

En el agua

Algas, azolla, kelp, praderas marinas y fitoplancton

Varias plantas acuáticas y el fitoplancton -que también hace fotosíntesis- tienen un poder de captura de CO2 impresionante. Incluso hay hipótesis que les asignan el papel principal en el descenso de temperatura global que llevó a las últimas glaciaciones. Toman el CO2 y, si bien una parte vuelve a la atmósfera cuando el organismo muere, algo queda almacenado en el fondo del mar. Es efectivo. Necesitaría una gran superficie para tener impacto, pero no es ciencia ficción.

Se podría fertilizar el océano con minerales para aumentar la población de plantas y fitoplancton. También hay investigaciones que buscan editar genéticamente, sobre todo al fitoplancton, para hacerlo más resistente a los virus que lo atacan. Lo que se busca es evitar que el CO2 capturado vuelva a la atmósfera enseguida. 

Al igual que con los olivinos, las propuestas que implican modificar la composición química del océano y promover artificialmente el crecimiento de especies son, como mínimo, polémicas. No conocemos los desenlaces posibles, es altamente probable que eso afecte a otras especies y todavía no está modelada la reacción para saber qué va a suceder en esa escala.

No obstante, proteger los entornos naturales de algas, azollas, kelp y praderas marinas, evitar su destrucción, acompañar la regeneración, evitar contaminar, des-contaminar las aguas y favorecer a esos ecosistemas resulta evidentemente útil para capturar CO2. Es de esas cosas que, tan sólo no comportándose mal y enmendando errores pasados, tienen un beneficio enorme a corto, mediano y largo plazo.

En la tierra. 

Árboles, plantas y suelo

Como las plantas marinas, sus amigos terrestres naturalmente almacenan CO2 durante su crecimiento. El suelo, si no se lo erosiona con agricultura y ganadería intensiva, también tiene la capacidad de ir almacenando carbono. Se sabe suficiente sobre cómo se almacena carbono de esta manera, en qué zonas y qué tipo de bosques tiene mejores resultados, cómo convive esto con formas de producción sustentables, cuál es la cantidad de árboles que se deberían plantar, de qué manera… Se sabe suficiente.

La gran complejidad radica en la proporción de superficie de la Tierra que se debería asignar solamente a esto para que tenga un impacto dada la cantidad de CO2 que hay que extraer en el corto tiempo en el que hay que extraerlo. Por eso, si bien las propuestas que implican bosques, protección de la biodiversidad y regeneración de ecosistemas son las que tienen más adeptos (yo incluido), es probable que no sean suficientes.

Lo que tienen estas propuestas es una innumerable cantidad de beneficios secundarios. Enfocarse en los bosques y plantas es enfocarse en la diversidad ecológica, en el respeto de las comunidades, en las economías locales y circulares, en el reemplazo de materias primas industriales por otras más sostenibles, en el debido control de la industria alimentaria y la industria productiva de algodón, en el re-significado de zonas olvidadas, en la re-conversión económica de zonas rurales, y en mucho más.

Hay otras propuestas, algunas más locas que otras. 

Por ejemplo: ¿podemos reflejar la radiación del sol? 

La inventiva del ser humano conoce pocos límites.

Pero la visión tecno-céntrica y unilateral de alguna manera nos trajo hasta acá. Para bien y para mal. Prefiero centrarme en aquellas ideas que, además de solucionar esta cuestión del CO2, nos lleven, como los Objetivos del Desarrollo Sostenible, a un enfoque sistémico que nos acerque paso a paso a un lugar mejor.

Este ha sido un breve resumen para introducir el tema. Por si no ha quedado claro, tenemos que continuar y redoblar los esfuerzos y compromisos que venimos construyendo. Es necesario mucho más y cada vez hay menos tiempo. 

Pero, además, tenemos que sacar CO2 de la atmósfera. 

No es imposible.

Comentarios 

1. No soy un científico climático ni un profesional de la industria. Sólo soy un curioso con cierta formación técnica y un sostenido interés por el tema desde chico.
2. Todas las cuentas aparecen en las referencias. Cualquier duda me pueden escribir.

Referencias

• Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC), https://www.ipcc.ch/
• Programa de Naciones Unidas para el desarrollo (PNUD), Objetivos para el Desarrollo Sostenible, https://www.undp.org/content/undp/es/home/sustainable-development-goals.html
• Comisión Europea, The European Green Deal, https://ec.europa.eu/info/sites/info/files/european-green-deal-communication_en.pdf
• Alexis Caporale, El futuro de la energía, Editorial Baikal, 2014, https://institutobaikal.com/libros/el-futuro-de-la-energia/
• Conservation Land Trust, http://www.tompkinsconservation.org/home.htm
• Wyss Campaign for Nature, https://www.wysscampaign.org/
• Longitudinal Science, Climate Technology Primer, https://longitudinal.blog/co2-series-part-2-co2-removal/
• Negative Emissions Technology and Reliable Sequestration, https://www.nap.edu/read/25259/chapter/2#2
• Programa de Medio Ambiente de las Naciones Unidas (UNEP), Emissions Gap 2019, https://www.unenvironment.org/resources/emissions-gap-report-2019 
• Evaluating climate geoengineering proposals in the context of the Paris Agreement temperature goals, Mark G. Lawrence, Stefan Schäfer, Helene Muri, Vivian Scott, Andreas Oschlies, Naomi E. Vaughan, Olivier Boucher, Hauke Schmidt, Jim Haywood & Jürgen Scheffran, https://www.nature.com/articles/s41467-018-05938-3
• David JC MacKay, Sustainable Energy Without the Hot Air, 2008, http://www.withouthotair.com/
• Project Drawdown, Table of solutions, https://www.drawdown.org/solutions/table-of-solutions
  
• Y Combinator, Carbon, http://carbon.ycombinator.com/science/
  
• Enerfy Futures Initiative, Cleaning the air, https://www.dropbox.com/s/2y36ngfrcbpv37f/EFI%20Clearing%20the%20Air%20Full%20Report.pdf?dl=0
  
• A Global Deal For Nature: Guiding principles, milestones, and targets, Dinerstein, C. Vynne, E. Sala, A. R. Joshi, S. Fernando, T. E. Lovejoy, J. Mayorga, D. Olson, G. P. Asner, J. E. M. Baillie, N. D. Burgess, K. Burkart, R. F. Noss, Y. P. Zhang, A. Baccini, T. Birch, N. Hahn, L. N. Joppa and E. Wikramanayake, https://advances.sciencemag.org/content/5/4/eaaw2869

Licencia Crative Commons Atribución 4.0 Internacional (CC BY 4.0), https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.es