Captura y almacenaje de dioxido de carbono (CO2)

Las opciones de evitar las emisiones de CO2 para mitigar el cambio climático y lograr las metas trazadas por el Acuerdo de París del año 2015 van más allá de las energías renovables y de la generación de energía limpia, porque las energías renovables no podrán sustituir a los combustibles fósiles, por lo menos, hasta el año 2050. Por lo demás, la reducción de las emisiones netas de CO2 tampoco será suficiente para evitar el catastrófico calentamiento global.

El planteamiento de fondo para solucionar el cambio climático es la captura de millones de toneladas de CO2 generadas por los combustibles fósiles y vegetales. Actualmente, alrededor de 20 proyectos de captura en el mundo, retiran cerca de 40 millones de toneladas/año de CO2. En el último informe del IPCC (International Panel for Climate Change de las NNUU), se sostiene que además de lo anterior, se debe capturar y retirar de la atmósfera (o del aire), hasta fines de siglo, billones de toneladas de CO2 ya generadas y acumuladas en la atmósfera, con la desventaja de que la concentración en el aire es muy baja (410 partes por millón (ppm), aunque estaba en 280 ppm en niveles preindustriales), lo que eleva mucho los costos.

El CO2 capturado y/o retirado puede ser utilizado con fines industriales o almacenado en formaciones geológicas subterráneas o submarinas. Industrialmente es usado como gas inerte en extintores de incendio, en trabajos de soldadura, en bebidas gaseosas, como refrigerante o abrasivo en forma de hielo seco, recuperación de petróleo, producción de combustibles sintéticos y en usos medicinales como producir aspirina y otros. Su comercialización contribuye a rebajar los costos del proceso.

El proceso, denominado Carbon Capture Utilization and Storage (CCUS, por sus siglas en inglés), consiste en captar las emisiones industriales (en las que la concentración de CO2 es de entre 10 y 15%) de los gases combustionados, filtrarlos para eliminar impurezas como cenizas, separar el CO2 del nitrógeno y otros gases mediante criogenia, membranas o en torres de absorción de monoetanolamina (o aminas en general), en este último caso, se separa el absorbente, se acondiciona la temperatura y presión del CO2, se transporta e inyecta al depósito final.

El proceso requiere de una cantidad significante de energía adicional e inversiones en equipos, lo que hace que sólo el costo de captura de CO2, sea de alrededor de 40 dólares por tonelada, aunque se prevé que en los próximos 10 años estos costos puedan bajar un 30%. El costo de la generadora eléctrica a carbón “Petro Nova” en Houston, es de 65 dólares por tonelada de CO2. Hasta ahora, la mejor manera de bajar costos ha sido agrupando las operaciones de captura y transporte en parques industrials, debido al incremento del volumen de gases procesados. Los costos de transporte del CO2 capturado del aire se reducen cuando su captura se da cerca del lugar de almacenaje. El optimismo para bajar costos radica en los incentivos y premios para el desarrollo de nuevas tecnologías, nuevos equipos y más adecuaciones en las plantas actuales, que ayudarán a la masificación de captura del CO2. Uno de esos incentivos, desde el año 2018, es el crédito impositivo establecido en California de 50 dólares por tonelada de CO2 y de 35 dólares si el CO2 se destina a mejorar la producción petrolera.

La realidad es que la captura natural de CO2 (fotosíntesis), ha sido sobrepasada por las emisiones de la actividad humana y para alcanzar las metas de París, independientemente del costo, el CCUS es la única forma de reducir la presencia de CO2 y de balancear las emisiones que no pueden evitarse por razones técnicas o económicas.

La captura de CO2 es una tarea inevitable y requerirá de amplio apoyo gubernamental e industrial para impulsar inversiones en estas instalaciones y bajar costos. Entre las medidas a adoptar en esta década están las de premiar económicamente por cada tonelada reducida, facilitar la infraestructura colectiva para el transporte y almacenaje del CO2 capturado e impulsar la innovación para que tecnologías emergentes alcancen su comercialidad rápidamente.

En los últimos tres años, más de 30 proyectos de CCUS están en etapa de instalación de plantas y otros se encuentran en la fase de decisiones para su ejecución, sumando un monto de inversión de 27 billones de dólares, lo que significa que varios países y sectores industriales en el mundo han iniciado el proceso de captura.

En el año 2001, en Bolivia hubo un primer antecedente de captura de CO2, cuando un estudiante de la Escuela Militar de Ingeniería, ahora profesional, Andrés Uzin, defendió su tesis con este tema para ser aplicado en la termoeléctrica El Kenko, en El Alto, para la comercialización del CO2 recuperado. La tesis obtuvo la calificación más alta y el proyecto resultó económicamente viable, no obstante, no ha sido implementado.

El autor es ingeniero químico y petroquímico