lmacenar dióxido de carbono en rocas: otra forma de combatir el cambio climático

El revolucionario experimento de Islandia que "digiere" emisiones de carbono para convertirlas en rocas... para siempre.

Imagen: REUTERS/Jemima Kelly

Acurrucada entre montañas nevadas, una mole de turbinas y chimeneas escupe al cielo columnas de vapor, gruesas y constantes, mientras se ocupa de generar energía para un país entero.

Hellisheidi es la principal central geotérmica de Islandia, un país donde el 100% de la electricidad proviene de fuentes renovables.

Y es, además, una de las plantas geotérmicas más grandes del mundo.

"¿Sientes las vibraciones bajo nuestros pies?", pregunta Edda Sir Aradóttir, la administradora.

"Es el vapor que ingresa por las turbinas", dice y da dos golpes secos en el suelo con su bota, levantando un abanico de nieve.

"Esta es una zona volcánica, aprovechamos la energía de los volcanes y el vapor para generar electricidad y proveer de agua caliente a la ciudad, para el sistema de calefacción y para nuestras piscinas y duchas. ¡A la gente en Islandia nos encanta darnos duchas largas y bien calientes!".

Hellisheidi, ubicada a unos 25 kilómetros de la capital islandesa, Reikiavik, no es sólo un centro de generación eficiente de energía verde. Es también el corazón de un revolucionario proyecto científico: un experimento que trata de capturar el dióxido de carbono (CO2) que ensucia la atmósfera y convertirlo en roca, para siempre.

Una solución para poner a raya las emisiones de este gas dañino, que el año pasado fueron de 32,5 mil millones de toneladas, si se suman las de todos los países del mundo, y así colaborar en la batalla sin tregua contra el cambio climático.

"Hemos alcanzado el punto de inflexión para los niveles tolerables de CO2 en la atmósfera y veremos eventos climáticos extremos si no actuamos rápido para revertirlo" Edda Sif Aradóttir, CarbFix.

"Los humanos venimos quemando combustibles fósiles desde la revolución industrial y ya hemos pasado del punto de inflexión del nivel de carbono en la atmósfera que nos habíamos propuesto como tope", alerta Aradóttir. "Esta es una de las soluciones que podemos aplicar para revertirlo".

Bautizado CarbFix, el proyecto está en manos de un consorcio internacional de investigadores, con la empresa de energía de Reikiavik, el Centro Nacional de Investigación Científica francés, la Universidad de Islandia y la de Columbia, Nueva York, a la cabeza.

Hellisheidi alcanzó un hito: se convirtió en sede del primer sistema de "emisiones negativas" del mundo.

Tras las pruebas piloto iniciadas en 2014, CarbFix es ahora una solución permanente, capaz de limpiar un tercio de las emisiones que genera la planta anualmente.

En noviembre pasado, marcaron otro hito: Hellisheidi se convirtió en sede del primer sistema de "emisiones negativas" del mundo, capaz de aspirar CO2 directamente del aire y almacenarlo bajo tierra de manera permanente.

"Más importante aún, somos el campo de prueba de un método que puede aplicarse en cualquier lado, desde una planta energética a una fábrica o cualquier otra fuente emisora de carbono", señala Aradóttir.

La máquina de soda
Ante el aumento sostenido de la concentración de CO2 en la atmósfera, los científicos han probado distintas soluciones de "captura y almacenamiento de carbono" (CCS, por sus siglas en inglés) desde los años 70.

Pero CarbFix es distinto a otros métodos porque propone deshacerse del carbono de manera permanente y mucho más rápida.

Imagen: CarbFix, paso por paso: I) el dióxido de carbono (CO2) residual que viaja en el vapor entra en la estación de separación de gases, II) donde se diluye en agua. III) Luego es transportado por tuberías al sitio de inyección IIII) y es bombeado hacia el subsuelo, donde las reacciones químicas ayudan a mineralizar el gas y volverlo roca. Jilla Dastmalchi/BBC

Para ello, debe convertir el gas en un mineral. Solidificarlo a mil metros bajo tierra.

¿Cómo es eso posible?
Vamos por pasos: el primero, la captura del CO2, que viaja en el vapor liberado a la atmósfera, para disolverlo en grandes volúmenes de agua.

"Utilizamos el mismo método que para hacer soda", dice Aradóttir mientras señala un galpón de chapas corrugadas que se levanta detrás de las turbinas rugientes: es la estación de separación de gases.

Tal su nombre técnico, aunque aquí todos la conocen como la máquina de soda.

"Funciona exactamente como esa maquinita que muchos tienen en la cocina de su casa, y usan para agregarle burbujas al agua y hacer agua gaseosa".

Imagen: En el sitio de inyección, el CO2 es bombeado a alta presión unos 1.000 metros bajo tierra. BBC

El líquido efervescente es enviado por un entramado de tuberías hasta el sitio de inyección: unos iglús blancos de paredes poliédricas que bien podrían ser estaciones espaciales, situados a dos kilómetros de la planta.

Desde allí, se bombea a alta presión hasta unos 1.000 metros bajo tierra.

En cuestión de meses, una serie de reacciones químicas harán que el CO2 se convierta en roca sólida, lo que impide que vuelva a fugarse hacia la atmósfera al menos por un par de millones de años.

Imagen: Los mejores amigos: gracias a una serie de reacciones químicas, el CO2 disuelto en agua que entra en contacto con el basalto se solidifica y se convierte en una piedra blanca, los carbonatos, que se alojan en los poros del basalto. BBC

Basalto, mi mejor amigo
En esta transformación "mágica", la geología juega un papel fundamental.

Los peculiares paisajes islandeses - con sus cuevas y géiser, sus fuentes termales, sus lagunas turquesas y playas de arena negra- están compuestos fundamentalmente de basalto, una piedra porosa y gris que se forma a partir del enfriamiento de la lava.

Imagen: Antes y después: el basalto poroso (izquierda) y el basalto con el CO2 mineralizado en los poros. BBC

Y de basalto es también el subsuelo de la isla. En las profundidades, el basalto se vuelve "el mejor amigo del carbono".

Así lo explican los científicos: esa base basáltica contiene altos niveles de calcio, magnesio y hierro, que ayudan a que el CO2 inyectado se solidifique.

Imagen: En la estación de separación de gases

Imagen: El sitio de inyección está a un par de kilómetros de la gigantesca central geotérmica. S. GISLASON

Sandra Snaebjörnsdóttir, una geóloga que trabaja en CarbFix, tiene en sus manos la evidencia de esa "magia" subterránea: un cilindro perfecto, excavado de las profundidades, con infinitos cristales calcáreos incrustados en el basalto.

"Estos puntos blancos son carbonatos, como se llama al CO2 mineralizado", explica. "El basalto joven es como una esponja, lleno de cavidades que luego se llenan con el carbono solidificado".

"Por eso es que Islandia es ideal para este tipo de CCS, por la cantidad de basalto que tenemos".

En el primer año, CarbFix procesó 250 toneladas de gases dañinos. Desde entonces, ha aumentado sostenidamente la cantidad de CO2 que es capaz de digerir, hasta alcanzar las 10.000 toneladas en 2017.

Una cantidad ínfima, con cualquier medida de comparación que se elija: es lo que generan al año unos 280 habitantes de Qatar, el país con mayores niveles de emisión per cápita.

O 32.000 barriles de crudo, o las emisiones anuales de apenas 2.200 autos en Estados Unidos.

Imagen: Después del primer experimento, los científicos extrajeron muestras de roca del subsuelo para confirmar que el CO2 se hubiera solidificado. BBC

Aún más insignificante si se lo compara con los 30 a 40 gigatones (esto es, miles de millones de toneladas) que los humanos arrojamos a la atmósfera cada año (en 2017 fueron 32,5, según la Agencia Internacional de Energía) .

Sin embargo, las y los expertos aseguran que CarbFix es un proyecto escalable y replicable. Todo, gracias al basalto.

Hay una comparación que permite vislumbrar el potencial: en teoría, el basalto "sería capaz de almacenar de manera permanente el total del CO2 que resulte de quemar todo el combustible fósil que existe en el planeta", apunta Snaebjörnsdóttir.

"Es el tipo de roca más común del planeta, cubre gran parte del suelo oceánico y alrededor de 10% de los continentes. Y donde haya basalto y agua, se podría aplicar este modelo", agrega.

Algunas de las mayores extensiones de basalto se encuentran en Siberia, India occidental, Estados Unidos, Arabia Saudí y el noroeste del Pacífico.

En América Latina no abunda en superficie, pero los científicos están dedicados ahora a pensar cómo replicar el experimento en los océanos para así aprovechar el vasto basalto submarino.

Además, el sistema es considerado más seguro que el almacenamiento de carbono en estado gaseoso, dado que elimina los riesgos de filtraciones peligrosas desde el subsuelo.

"Una vez que el CO2 se ha vuelto roca, no se va a ninguna parte", dice Edda Aradóttir.

Caro y demandante
En la Universidad de Islandia, la investigación en torno a CarbFix avanza sin pausa desde que el proyecto se inició como un piloto.

En un laboratorio de última generación, una réplica a escala de los tubos y bombas que se ven en Hellisheidi permite que el profesor Sigurður Gíslason diseccione el paso a paso del mecanismo - y ayude a sus estudiantes a convertirse en la próxima generación de expertos en CCS.

"Antes de que comenzara la inyección, el consenso en la comunidad científica era que la mineralización del CO2 que se bombea bajo tierra tomaría desde décadas hasta milenios", explica Gíslason, geoquímico de formación.

Eso es lo que demora en la naturaleza, en llamado proceso de "meteorización geológica" por el que el dióxido de carbono es absorbido por las rocas - pero en el larguísimo plazo.

"En cambio, descubrimos que el CO2 se convirtió en roca en menos de 400 días", señala Gíslason. "Fue uno de esos momentos de revelación absoluta, de 'descorchemos el champán'. Las reacciones (químicas) ocurren mucho más rápido de lo que habíamos anticipado".

Imagen: Sandra Snæbjörnsdóttir está a cargo de evaluar los resultados de CarbFix. BBC

Esta velocidad - que mayormente se debe a la naturaleza reactiva del basalto y a la gran cantidad de agua que se usa para diluir el carbono- atrajo la atención de expertos de CCS de todo el mundo.

Pero también puso de relieve uno de los talones de Aquiles de CarbFix:

"Hace un uso intensivo del agua, se necesitan más de 25 toneladas de agua por tonelada de CO2. ¿Y de dónde vamos a sacar tanta agua?", cuestiona el académico.

"En Islandia tenemos suerte porque tenemos mucha lluvia y nieve, pero si intentas aplicar este modelo en las planicies basálticas de India… Allí el agua es un bien muy preciado".

El cuello de botella ahora es la legislación. No vamos a resolver el problema si no se obliga a los emisores de CO2 a pagar un precio por tonelada de carbono emitida".Prof. Sigurður Gíslason - Instituto de Ciencias de la Tierra, Universidad de Islandia.

El otro obstáculo es el precio. De US$50 a US$120 por tonelada de carbono procesada, las soluciones de CCS no son baratas.

Aunque la parte más cara es la captura, señalan los expertos, y CarbFix logra recortar bastante los costos porque captura "CO2 sucio", sin separarlo de otros gases.

De todos modos, aún debe pasar varias pruebas para confirmar su viabilidad comercial.

"Por ejemplo, estamos estudiando usar agua de mar, en lugar de agua dulce, para disolver el gas carbono", señala la líder del proyecto.

"En zonas de escasez de agua o cantidades limitadas de basalto es probable que sea demasiado caro y haya que considerar otras soluciones", reconoce Aradóttir.

Imagen: Un modelo a escala de los caños y bombas de Hellisheidi permite a los científicos replicar el experimento en el laboratorio. BBC

Pero el mayor riesgo que entrañan estas soluciones de geoingeniería es otro, apuntan los críticos: que tanto los científicos como los ciudadanos de a pie se distraigan de lo urgente, que es reducir de manera drástica las emisiones.

En otras palabras: de poco vale invertir recursos en capturar el gas dañino, señalan, si primero no nos ocupamos de evitar su emisión.

En un informe publicado en febrero, el Comité Científico Asesor de las Academias Europeas (EASAC, un consejo que representa a organismos de ciencia de 29 países) alertó que estas soluciones de alta tecnología tienen un "limitado potencial en la realidad" si no se toman medidas ante el "fracaso en los intentos de mitigar adecuadamente las emisiones".

"Mi ambición es que el mundo de mis hijos, y de los hijos de mis hijos, no registre el impacto ambiental que vemos hoy", señala Edda Aradóttir.

"CarbFix no es una fórmula milagrosa. Tenemos que limitar emisiones y desarrollar energías renovables, y luego tenemos que hacer captura y almacenamiento de carbono también", coincide Gíslason.

Incluso las personas responsables de CarbFix están de acuerdo.

"No hay una solución única que vaya a salvarnos", asiente Aradóttir. "Tenemos que hacer todo lo que esté a nuestro alcance y CarbFix es una sola herramienta en nuestro 'kit de emergencia' contra el cambio climático".

"Lo que tenemos que hacer como sociedad es cambiar el estilo de vida… Algo que hasta ahora los humanos no hemos querido entender".

Este artículo es parte de la serie de la BBC "Tomando la temperatura", que fue producida con financiamiento de la Fundación Skoll.