Captura directa de CO₂: ¿solución o distracción?

Por Iván Rivera, el 13 octubre, 2022. Categoría(s): Ecología • Ingeniería • Tecnología
Imagen de síntesis de un vagón DAC de CO2Rail Company en un tren.
Imagen de síntesis de un vagón de captura directa de CO₂ de CO2Rail Company en un tren. (Imagen: CO2Rail Company).

Está todo muy mal. No necesitáis que venga yo a recordároslo, pero lo voy a hacer de todas maneras. Si dejamos a un lado por un momento la fruslería de la guerra y su amenaza de conflicto nuclear, tenemos una emergencia climática a la que atender. Ya no dudamos de que vivimos en plena emergencia climática. No dudamos, tampoco, de que la responsabilidad de lo que está ocurriendo es de la actividad económica de la especie humana. Y no dudamos, en definitiva, de que lo que está ocurriendo es causa de las emisiones de dióxido de carbono. Gas de efecto invernadero que, con origen mayoritario en la quema de combustibles fósiles, está elevando rápidamente la temperatura global.

Svante Arrhenius ya supo en 1896 que las emisiones humanas de CO₂ harían aumentar la temperatura media. ¿Adelantado a su tiempo? Sí, pero si seguimos leyendo veremos que le pareció bien. Supuso que de ese modo el clima sería más benigno en general. Por entonces no era necesario ser negacionista para llegar a esa conclusión: bastaba con ser sueco. Pero esto solo fue el principio. Desde entonces, las advertencias se han venido sucediendo [1]. En el primer encuentro internacional sobre cambio climático, en 1963, se estableció la melodía que, con variaciones cada vez más apocalípticas, escucharíamos conferencia tras conferencia. Es necesario disminuir las emisiones de CO₂. El efecto acumulativo sobre la atmósfera provoca que, conforme pasan los años, el recorte deba ser más drástico para ser efectivo.

Y así llegamos a la actualidad. El sexto ciclo de evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés) afirma que tenemos que llevar las emisiones de CO₂ prácticamente a cero en todo el planeta antes de 2040 [2]. Si logramos algo así en solo dieciocho años, nuestro premio será que el efecto acumulativo de lo vertido sobre la atmósfera y las inercias del sistema harán incrementarse las temperaturas medias en 1,5 °C respecto a los niveles preindustriales. Cualquier otro curso de acción menos radical aumenta las probabilidades de que la temperatura suba más.

Es cierto que estamos logrando un desacoplamiento en las economías más desarrolladas entre el producto interior bruto y las emisiones de CO₂ [3]. Las medidas de restricción comienzan a notarse gracias a la creciente electrificación de la economía y al aumento de la producción eléctrica libre de emisiones. Pero una mirada no demasiado cínica al problema nos ofrece un diagnóstico muy inmediato sobre las posibilidades que, como especie, tenemos de llegar a alterar todos nuestros ciclos productivos en tan poco tiempo, enfrentándonos a la vez a toda suerte de negacionistas del problema, algunos en los escalafones más altos del poder.

En efecto, «verdes las han segao». O, con un tono un poco más urbano, «ni de coña».

En el IPCC saben que no llegamos. Postulan, por ello, que tendremos que tendremos que hacer lo posible ya no por frenar las emisiones, sino por capturar CO₂ de la atmósfera. Cuentan con un mínimo absoluto de 100 Gt (cien mil millones de toneladas) de CO₂ extraídas durante lo que queda de siglo XXI. Y mejor si es un billón (1e12 t, en notación científica). ¿Cómo pretenden que lo logremos? Las recomendaciones se organizan en tres grupos. El primero no genera ningún tipo de duda: plantar árboles a escala planetaria y restaurar ecosistemas dañados por los monocultivos. Pista: aunque en las regiones templadas del planeta el área cubierta por bosque aumenta, en las tropicales sigue disminuyendo. No vamos bien [4].

Tendencia global en la cobertura arbórea del planeta, 1992-2015 (miles de millones de hectáreas).
Tendencia global en la cobertura arbórea del planeta, 1992-2015 (miles de millones de hectáreas). (Imagen: FAO).

El segundo grupo de recomendaciones, por primera vez en la historia, incluye explorar medidas de geoingeniería como la alcalinización del océano [5]. Sí: aumentar, a propósito, el pH de todo el océano del planeta, con la esperanza de que su capacidad de actuar como sumidero de CO₂ mejore. La geoingeniería en general da mucho miedo. No hay forma de experimentar a pequeña escala: no tenemos una minitierra a mano llena de miniárboles, minivacas y miniyós para subcontratar. Hay que fiarse de que las simulaciones recojan absolutamente todos los aspectos relevantes de uno de los sistemas más caóticos que existen, el planeta entero. Podría funcionar, pero también podría salir mal. Si la gente razonable y prudente del IPCC afirma algo así, es que estamos desesperados.

Pero ahí no termina todo. El tercer grupo de recomentaciones insta a esforzarse con la captura directa de CO₂. Eso es que estamos realmente desesperados. Limpiar la atmósfera de CO₂ a la escala necesaria con medios tecnológicos (lo que viene a llamarse DAC, de las siglas en inglés Direct Air Capture) puede ser, a todos los efectos prácticos, imposible. Veamos por qué, escogiendo para ello una de las múltiples propuestas que han surgido al calor de la emergencia… Y en busca del dinero.

La startup tejana CO2Rail Company [6] ha propuesto el uso de vagones que, acoplados a trenes convencionales, aprovecharían la velocidad del convoy para empujar aire a unos grandes embudos de admisión [7]. La idea tiene cierto mérito, porque prácticamente todas las propuestas de captura directa de CO₂ requieren usar grandes hélices para aspirar aire, que hay que mover. Dentro del vagón, con la forma aproximada de una cisterna, un proceso fisicoquímico —que vamos a dar por bueno— extrae el dióxido de carbono. Finalmente, este se almacena en alguna forma química no volátil.

Vagón de captura directa de CO₂ de CO2Rail Company.
Vagón de captura directa de CO₂ de CO2Rail Company, esquema de funcionamiento. (Imagen: CO2Rail Company).

La propuesta de CO2Rail Company aprovecha la energía de frenado del tren para alimentar el proceso de extracción de CO₂. Para parecer más verde aún, añade unos paneles solares sobre las cisternas que, con suerte, complementarán esa energía con algunos kilovatios-hora extra. También pintan de verde sus vagones, porque parecer honrado es tan importante como serlo. Más importante, afirman que cada uno de sus vagones tendrá la capacidad de extraer 3000 toneladas de CO₂ al año. Visto que el sistema depende de la ingestión del flujo de aire con el vagón en marcha, se está tentado de preguntar cuántos kilómetros tiene que recorrer el vagón al año y a qué velocidad para lograr ese rendimiento. Pero una vez más, aceptémoslo como posible.

Y ahora hagamos algunas operaciones matemáticas arcanas con los terroríficos nombres de «multiplicación» y «división». Tenemos que ingeniárnoslas para extraer del aire un mínimo de cien mil millones de toneladas en lo que queda de siglo, 78 años. Esto supone extraer como poco 1,3e9 toneladas (1,3 millardos o 1300 millones) por año. Dada la capacidad de aspiración declarada de cada vagón, hace falta disponer de una flota activa cada año de 430000 vagones. No habría que fabricarlos nuevos todos los años: hasta el principio del siglo XXII podemos asumir tres ciclos de renovación, con lo que necesitaríamos fabricar 1,3 millones de unidades en total. Y empezar bastante rápido.

¿Son muchos o pocos 430000 vagones? Son muchísimos: en el mundo entero hay 2,8 millones de vagones de mercancías [8]. Hay que hacer crecer el parque en un 15 por ciento de la noche a la mañana. Aunque —recordemos— para hacer las cosas bien necesitamos multiplicarlo todo por diez, lo que significa un 150 por ciento más de vagones en todo el mundo. Como quizá habría pensado Arrhenius, un auténtico smörgåsbord de vagones. Suficientes vagones como para hacerle a la Tierra dos cinturones ecuatoriales y que sobren. La escala de la operación industrial no impide que, además, tenga que ser completamente neutra en emisiones. De otro modo, sería como intentar apagar un incendio con gasolina. Es el problema de todos los esquemas de captura directa de CO₂: puede que su concentración en la atmósfera siga subiendo, pero no deja de ser un componente muy minoritario y químicamente muy estable.

La captura directa de CO₂, al menos mientras no encontremos algún medio mucho más eficiente, está destinada a ser una promesa hueca. La termodinámica juega en nuestra contra, como sabe cualquiera que haya intentado limpiar una cocina después de que se hiciera añicos contra el suelo un bote de tomate frito. Más nos vale centrarnos en lo que podemos hacer: ir descarbonizando la economía por todos los medios a nuestro alcance. Plantar árboles donde se pueda. Restaurar ecosistemas dañados. Estudiar con mucho cuidado las alternativas de geoingeniería más prudentes. Todo esto, recordando siempre que si los medios son eficaces pero resultan muy caros, compararlos con otros más baratos pero menos eficaces es un error. La referencia para no olvidar debe ser el terrible coste, no ya económico, sino en vidas humanas, de no hacer nada.

La misión está clara. A trabajar.

Bibliografía

[1] The Discovery of Global Warming. Global warming timeline. (04/2022). Visitado el 11/10/2022, en https://history.aip.org/climate/timeline.htm.

[2] IPCC. (2018). Summary for Policymakers. En: Global Warming of 1.5°C. An IPCC Special Report on the impacts of global warming of 1.5°C above pre-industrial levels and related global greenhouse gas emission pathways, in the context of strengthening the global response to the threat of climate change, sustainable development, and efforts to eradicate poverty, Masson-Delmotte, V., P. Zhai, H.-O. Pörtner, D. Roberts, J. Skea, P.R. Shukla, A. Pirani, W. Moufouma-Okia, C. Péan, R. Pidcock, S. Connors, J.B.R. Matthews, Y. Chen, X. Zhou, M.I. Gomis, E. Lonnoy, T. Maycock, M. Tignor, and T. Waterfield (eds.). Cambridge University Press, Cambridge, UK and New York, NY, USA, pp. 3-24, doi:10.1017/9781009157940.001. Visitado el 11/10/2022 en https://www.ipcc.ch/sr15/chapter/spm/.

[3] Mazzai, A. (09/08/2022). Decoupling (emissions from economic growth). Foresight. Visitado el 11/10/2022, en https://www.climateforesight.eu/seeds/decoupling-emissions-from-economic-growth/.

[4] FAO & UNEP. (2020). State of the world’s forests 2020. Forestry, biodiversity and people. FAO & UNEP. Visitado el 11/10/2022, en https://www.fao.org/documents/card/en/c/ca8642en.

[5] OceanNETs Consortium. (2022). Ocean alkalinization. OceanNETs. Visitado el 11/10/2022, en https://www.oceannets.eu/ocean-alkalinization/.

[6] CO2Rail Company. (03/09/2022). CO2Rail Company website. CO2Rail Company. Visitado el 11/10/2022, en https://co2rail.com/.

[7] Bachman, E., Tavasoli, A., Hatton, T. A., Maravelias, C. T., Haites, E., Styring, P., Aspuru-Guzik, A., MacIntosh, J., & Ozin, G. (20/07/2022). Rail-based Direct Air Carbon Capture. Joule, volumen 6, n.º 7, págs. 1368-1381, ISSN 2542-4351. Visitado el 11/10/2022, en https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2542435122002999.

[8] Segment Pages – Rail. EU Agency for the Space Programme. (29/09/2022). Visitado el 11/10/2022, en https://www.euspa.europa.eu/segment/rail.



Por Iván Rivera, publicado el 13 octubre, 2022
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