Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

¿Qué hacer con el Dióxido de Carbono?

El dióxido de carbono es el gas con mayor contribución al efecto invernadero, al cambio climático, al calentamiento global de nuestro planeta. De ahí el interés que presenta su posible captura y almacenamiento, un proceso consistente en separar este compuesto de sus fuentes industriales y energéticas y transportarlo a una localización en la que pueda ser procesado, almacenado o aislado a largo plazo. La última novedad al respecto nos la acaban de proporcionar científicos de la prestigiosa universidad australiana de MONASH

¿Qué hacer con el Dióxido de Carbono?
::Alex

 

El dióxido de carbono es el gas con mayor contribución al efecto invernadero, al cambio climático, al calentamiento global de nuestro planeta. De ahí el interés que presenta su posible captura y almacenamiento, un proceso consistente en separar este compuesto de sus fuentes industriales y energéticas y transportarlo a una localización en la que pueda ser procesado, almacenado o aislado a largo plazo. La última novedad al respecto nos la acaban de proporcionar científicos de la prestigiosa universidad australiana de MONASH.
 
ALGUNAS CIFRAS
La actividad humana es la principal responsable de que la concentración del dióxido de carbono atmosférico haya pasado desde las estables 200 ppm (partes por millón) existentes en la etapa preindustrial a las aproximadamente 400 ppm existentes en la actualidad. Por ello, la sociedad se ha de plantear ineludiblemente la necesidad de reconvertir el actual sistema energético por otro más sostenible. Son varias las opciones posibles: mejora en la eficiencia productora de la energía y su conservación, mayor uso de las fuentes renovables, pero también, desde luego, el desarrollo de tecnologías para la captura y almacenamiento del dióxido de carbono.
 
Aproximadamente, de los 20.000 Twh de producción de energía eléctrica a nivel mundial el 40% se obtiene del carbón, el 21% del gas natural, el 5% del petróleo y sólo una tercera parte de ese total proviene de energías nucleares, hidroeléctricas y renovables. Además, las centrales eléctricas no son las únicas productoras de dióxido de carbono ya que habríamos de sumar a cementeras, refinerías, siderurgias, petroquímicas, etc., que podrían suponer otras 4.000 Twh anuales. Todo ello supone la emisión anual de más de 15.000 millones de toneladas de dióxido de carbono. Y es realmente alarmante que desde el año 1990 las emisiones mundiales hayan aumentado un 41%. En numerosos países (entre ellos buena parte de los productores de petróleo y Estados Unidos) la emisión anual de dióxido de carbono asociada a cada habitante se acerca o supera las 20 toneladas métricas. Como las medidas para reducir la emisión de CO2 son difíciles de tomar y lentas de poner en práctica, mientras tanto, ¿podríamos capturar e “inactivar” parte del dióxido de carbono emitido?
 
CAPTURA
Ante la magnitud del problema, hace pocos años el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el cambio climático (IPCC) de las Naciones Unidas, elaboró un informe especial respecto al mismo con el título de “La captación y el almacenamiento de dióxido de carbono”, analizando todos los factores técnicos y económicos relacionados con las fuentes, captación y transporte del dióxido de carbono, su almacenamiento oceánico o geológico, y su uso industrial o transformación por carbonatación. El informe destacaba el potencial de la captación y el almacenamiento de CO2 insistiendo en que el problema del costo podría reducirse si se adoptaban políticas adecuadas y se rellenasen las lagunas de conocimiento existentes. 
 
A pesar de sus costos, desde 1996, se han construido algunas grandes instalaciones con capacidad de captura individual superior a cien mil toneladas anuales de CO2. Sin embargo, la mayoría de ellas se limitan a la separación del CO2 de yacimientos de gas natural, CO2 que debidamente transportado es inyectado posteriormente en formaciones geológicas o marinas (caso de la instalación Snohvit, en Noruega). Aunque en los próximos cinco años se alcanzase el objetivo previsto de un almacenamiento acumulado de 10 Mt CO2/año, ello representaría menos del uno por mil del gas emitido.
 
Actualmente el económico es el principal problema para la extensión de estos procesos dea contrarrestar la emisión de CO2. El coste total de captura, compresión, transporte y almacenamiento del gas se calcula en unos 30-35 euros por tonelada de dióxido de carbono. De asumirlo, ello significaría una subida en el recibo de la luz por un importe próximo a los cinco céntimos de euro por kWh. Por ello, la Agencia Internacional de la Energía ha calculado que para propiciar la extensión de la tecnología de captura y almacenamiento del dióxido de carbono emitido habría que introducir un incentivo económico de unos 40 euros/Tm CO2. Desgraciadamente, para los países poderosos más emisores es bastante más rentable comprar derechos de emisión de CO2 que incorporar a sus centrales las adecuadas tecnologías de captura y almacenamiento. Debido a ello,  sería muy interesante desarrollar cualquier innovación que pudiese significar un abaratamiento de costos capaz de cambiar la situación. 
 
MONASH
¿Se puede lograr? La universidad australiana de Monash fue creada en Melbourne, en 1958, y actualmente cuenta también con campus en Malasia, Suráfrica, China, India e Italia. En la reputada lista Times Higher Education, que cubre a más de 6000 universidades de todo el mundo, está situada entre el 1% de las mejores. Investigadores de esta universidad, con la colaboración de otros del CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, una especie de Consejo Superior de Investigaciones científicas de la Commonwealth), acaban de publicar en la revista ´Angewandte Chemie´ el descubrimiento y desarrollo de un nuevo material muy eficiente desde el punto de vista energético, que es capaz de absorber grandes cantidades de dióxido de carbono y mantenerlo almacenado hasta que se desee liberarlo para su reciclado o transformación, operación que se realiza simplemente mediante exposición a la luz solar. 
 
El logro ha sido posible, en buena parte, gracias al trabajo de una doctoranda, Richelle Lyndon, que ya obtuvo en el año 2010 la máxima calificación en su graduación en Química.  La tecnología utilizada recibe el nombre de foto-conmutación dinámica y el resultado final es la obtención y uso de un armazón metálico orgánico, consistente  en grupos de átomos metálicos conectados por moléculas orgánicas. Su extremadamente alta superficie interna permitiría poder cubrir con una lámina de un sólo gramo de este material todo un campo de fútbol. Ello se traduce en su capacidad de almacenar grandes volúmenes de gas, en concreto de dióxido de carbono, por lo que este sistema podría ser utilizado en las grandes instalaciones emisoras como las centrales eléctricas que usan combustibles fósiles. 
 
La opinión del profesor Bradley Ladewig del Departamento de Ingeniería Química de Monash es que será posible la aplicación industrial del procedimiento. Para conseguir este objetivo ya se ocupa un equipo dirigido por el profesor Matthew Hill, del CSIRO,  que intentará optimizar el proceso para que su eficiencia sea adecuada para su uso industrial en estas centrales eléctricas que usan combustibles fósiles.
 
Más en:
http://www.monash.edu.au/news/show/carbon-sponge-could-soak-up-coal-emissions