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Charla «Una nueva forma de extraer CO2 de la atmósfera» de TED2018 en español.
Nuestro planeta está en problemas: si no empezamos a eliminar el dióxido de carbono de la atmósfera, su temperatura irá en aumento y a un ritmo cada vez mayor. La ingeniera química Jennifer Wilcox nos anticipa algunas asombrosas tecnologías para limpiar al carbono del aire, utilizando reacciones químicas que capturan y reutilizan el CO2 casi de la misma manera en que lo hacen los árboles, pero a gran escala. Esta charla analiza tanto las posibles ventajas como las dificultades.
- Autor/a de la charla: Jennifer Wilcox
- Fecha de grabación: 2018-04-10
- Fecha de publicación: 2018-07-05
- Duración de «Una nueva forma de extraer CO2 de la atmósfera»: 855 segundos
Traducción de «Una nueva forma de extraer CO2 de la atmósfera» en español.
Cuatrocientas partes por millón.
Esa es la concentración aproximada del CO2 en el aire hoy en día.
¿Qué significa esto? Por cada 400 moléculas de dióxido de carbono, hay un millón de moléculas de oxígeno y nitrógeno.
En esta sala hay ahora unas 1800 personas.
Imaginen si hubiera una sola persona con una camisa verde y se nos pidiera encontrarla.
Ese es el reto al que nos enfrentamos cuando hay que capturar CO2 directamente del aire.
Extraer CO2 del aire suena fácil.
En realidad, es muy difícil.
Pero les diré qué es fácil: evitar las emisiones de CO2.
Pero no lo hacemos.
Ahora tenemos que pensar en cómo volver atrás y extraer CO2 del aire.
Es difícil, pero posible.
Y hoy voy a contarles en qué punto se encuentra esta tecnología y hacia donde podría dirigirse en el futuro.
La Tierra extrae CO2 del aire de manera natural mediante el agua de mar, el suelo, las plantas e incluso las piedras.
Y aunque los ingenieros y los científicos están haciendo un trabajo inestimable para acelerar estos procesos naturales, no es suficiente.
La buena noticia es que hay otras alternativas.
Gracias al ingenio humano, hoy en día tenemos la tecnología para extraer CO2 del aire mediante un sistema de reacciones químicas.
Imaginémoslo como un bosque sintético.
Hay dos técnicas básicas para construir estos bosques.
Una utiliza químicos disueltos en agua capaces de captar CO2.
La otra se basa en materiales sólidos que contienen químicos capaces de captar CO2.
Da igual qué método se elija, pues básicamente son lo mismo.
Vemos aquí cómo sería el sistema que puede hacer esta tarea.
Esto es un contactor de aire.
Como ven, es fundamental que sea ancho, con una gran superficie que permita procesar el aire necesario.
Recuerden que estamos intentando capturar solo 400 moléculas en un millón.
Si se usa el sistema a base de líquidos, se toma el material de empaque de esta gran superficie, se llena el contactor de aire con este material, se usan bombas para distribuir el líquido por todo el material y con esos ventiladores ubicados en la parte delantera se hace pasar el aire por el líquido.
El CO2 del aire se separa del líquido al reaccionar con las moléculas de CO2 de enlace fuerte que están en la solución.
Para poder capturar gran cantidad de CO2, el contactor debe ser bien profundo.
Hay mayor aprovechamiento, porque cuanto más profundo sea el contactor, más energía se emplea para impulsar el aire.
Los contactores que extraen aire de forma directa tienen un diseño característico, con una enorme superficie pero un espesor relativamente fino.
Una vez que se ha capturado el CO2, se debe poder reciclar el material utilizado para capturarlo una y otra vez.
La magnitud de captura del carbono es tan grande que ese proceso debe ser sostenible y no es ideal usar el material una sola vez.
Reciclar el material requiere una gran cantidad de calor, porque el CO2 está tan diluido en el aire y el material que lo capta es tan fuerte que se necesita mucho calor para poder reciclar ese material.
Y al reciclar el material con ese calor, el CO2 concentrado que se obtuvo a partir del CO2 diluido en el aire se libera y se obtiene un CO2 de alta pureza.
Y esto es muy importante, porque el CO2 de alta pureza es más fácil de licuar, más fácil de transportar, ya sea en tubos o camiones, o incluso más fácil de usar directamente, como combustible o como químico.
Quiero hablar un poco más sobre esa energía.
El calor necesario para regenerar o reciclar estos materiales determina por completo la energía y el gasto que implica.
Así que les pregunto: ¿cuánta energía creen que hace falta para extraer un millón de toneladas de CO2 del aire en un año? La respuesta es: una central eléctrica.
Hace falta una central eléctrica para capturar CO2 directamente del aire.
Según el método que se elija, la central eléctrica podría estar entre 300 y 500 megavatios.
Y hay que tener cuidado con el tipo de central que se elige.
Si se elige carbón, se acaba emitiendo más CO2 del que se extrae.
Ahora hablemos de costos.
Una tecnología de alto consumo energético puede costar unos USD 1000 por tonelada, solo para su extracción.
Vamos a traducir eso.
Si tomaran ese CO2 tan costoso y lo convirtieran en combustible líquido, valdría más de USD 13 el litro.
Es demasiado caro, no es viable.
¿Cómo podríamos bajar los costos? Eso es, en parte, mi trabajo.
Existe una empresa a escala comercial que puede hacerlo por tan solo USD 600 la tonelada.
Y hay otras empresas que están desarrollando tecnologías capaces de hacerlo por un costo aún menor.
Voy a referirme ahora a algunas de estas empresas.
Una se llama «Carbon Engineering», con sede en Canadá.
Utilizan un método basado en líquidos para separar, combinado con la quema de gas natural súper abundante y barato para producir el calor requerido.
Usan un método inteligente que les permite cocapturar el CO2 del aire y el CO2 que generan al quemar el gas natural.
Mediante este sistema, contrarrestan el exceso de polución y reducen los costos.
«Climeworks», con sede en Suiza, y «Global Thermostat» en EE.
UU., utilizan un método diferente.
Se valen de materiales sólidos para la captura.
«Climeworks» usa el calor de la Tierra, es decir energía geotérmica, o incluso el exceso de vapor de otros procesos industriales para reducir la polución y los costos.
«Global Thermostat» tiene un sistema distinto.
Se centran en el calor necesario y en la velocidad a la cual se mueve en el material para poder liberar y producir CO2 a un ritmo muy rápido, lo que les permite tener un diseño más compacto y costos generales más bajos.
Y todavía hay más.
Un bosque sintético tiene una gran ventaja sobre uno real: el tamaño.
Esta imagen muestra un mapa del Amazonas.
El Amazonas es capaz de capturar 1600 millones de toneladas de CO2 por año.
Esto equivale a un 25 % de las emisiones anuales de EE.
UU.
La superficie necesaria para establecer un bosque sintético o una planta específica que capturen la misma cantidad de CO2 es 500 veces más pequeña.
Además, no hace falta construir un bosque sintético en tierra cultivable, así que no compite con la agricultura ni con los alimentos y, además, no es necesario cortar árboles reales con ese fin.
Quiero retroceder y volver a hablar de las emisiones negativas.
Para que las emisiones sean negativas es necesario que el CO2 capturado sea permanentemente eliminado de la atmósfera, es decir, que vuelva debajo de la superficie terrestre, que es de donde salió en un principio.
Pero la realidad es que hoy en día a nadie le pagan por hacer esto, o al menos no lo suficiente.
Las empresas que están desarrollando estas tecnologías tienen interés en extraer el CO2 y sacar alguna rentabilidad con un producto de mercado.
Podría ser combustibles líquidos, plásticos o incluso grava sintética.
No me malinterpreten, estos mercados del carbono son excelentes.
Pero tampoco quiero que se desilusionen.
No son lo suficientemente grandes para resolver la crisis climática y lo que debemos hacer es pensar en lo que conllevarían.
Una cosa muy positiva sobre los mercados del carbono es que permiten construir nuevas plantas de captura y, con cada nueva planta que se construye, aprendemos más.
Y cuando aprendemos más, tenemos la oportunidad de reducir los costos.
Pero también tenemos que estar dispuestos a invertir como sociedad global.
Podemos tener las ideas más inteligentes y la mejor tecnología del mundo, pero no sería suficiente para que esta tecnología tenga un impacto significativo en el clima.
Necesitamos que se regule, necesitamos subvenciones y gravámenes sobre el carbono.
Algunos estaríamos totalmente dispuestos a pagar más pero será necesario que las vías de carbono neutral y negativo sean asequibles a la mayoría de la sociedad para que tengan impacto en el clima.
Además de este tipo de inversiones, también necesitamos invertir en investigación y desarrollo.
¿Cómo sería esto? En 1966, EE.
UU.
invirtió un 0,5 % de su PIB en el programa Apolo.
Llevó personas a la luna ida y vuelta, de manera segura.
Hoy en día, 0,5 % del PIB son unos USD 100 mil millones.
Sabiendo que la captura directa de aire es uno de los frentes de nuestra lucha contra el cambio climático, imaginen si pudiéramos invertir el 20 %, es decir, USD 20 mil millones.
Es más, imaginemos si podemos reducir los costos a USD 100 la tonelada.
Será difícil, pero es lo que hace que mi trabajo sea interesante.
¿Cómo sería USD 20 mil millones a USD 100 la tonelada? Para ello, hay que construir 200 bosques sintéticos, cada uno con capacidad de capturar un millón de toneladas de CO2 por año.
Eso representa cerca del 5 % de las emisiones anuales en EE.
UU.
No parece mucho, pero es, en realidad, muy significativo.
Las emisiones generadas por el transporte de larga distancia y las aerolíneas comerciales, suman alrededor del 5 %.
Nuestra dependencia de los combustibles líquidos hace que estas emisiones sean muy difíciles de evitar.
Así que esta inversión podría ser completamente significativa.
¿Qué superficie terrestre se necesitaría para hacer esto? Doscientas plantas, que ocuparían cerca de la mitad de la superficie de Vancouver.
Esto, si funcionaran a gas natural.
Pero recuerden que la desventaja del gas natural es que también emite CO2.
Y si usamos gas natural para capturar CO2 directamente del aire, acabaremos captando alrededor de un tercio de lo que se pretende, a menos que se use el sistema inteligente de la cocaptura aplicado por «Carbon Engineering».
Si tuviéramos un sistema alternativo y utilizáramos energía eólica o solar, la superficie debería ser 15 veces mayor, como el tamaño de Nueva Jersey.
Una de los temas que me ocupan en mi trabajo y en mi investigación es optimizar estas plantas y evaluar dónde instalarlas y pensar en los recursos locales disponibles, ya sea tierra, agua, electricidad asequible y no contaminante.
Se puede usar, por ejemplo, electricidad no contaminante para separar el agua y producir hidrógeno, que es un sustituto excelente del gas natural — libre de carbono, además — para suministrar el calor necesario.
Pero quiero que reflexionemos de nuevo sobre las emisiones negativas.
Las emisiones negativas no deben considerarse un remedio milagroso, pero pueden ayudarnos si seguimos atascados a la hora de reducir la polución de CO2 a nivel mundial.
Por eso tenemos que tener cuidado.
Este método es tan atractivo que hasta puede ser riesgoso, pues algunos pueden aferrarse a él como si fuera la solución definitiva a la crisis climática.
Puede tentar a la gente a quemar combustibles fósiles 24 horas al día, 365 días al año.
No deberíamos considerar las emisiones negativas como un sustituto para detener la polución, sino como un elemento más de un portafolio que ya existe y que incluye todo, desde una mayor eficiencia energética, al carbono de bajo consumo, a la agricultura mejorada.
Algún día, todo esto nos llevará al camino de las emisiones negativas.
Un poco de autorreflexión.
Mi marido es médico de urgencias.
Y me maravilla el trabajo que él hace con sus colegas para salvar vidas todos los días.
Y cuando hablo con ellos de mi trabajo para capturar carbono, veo que ellos también se maravillan.
Y eso es porque combatir el cambio climático capturando el carbono, no se trata solo de salvar un oso polar o un glaciar.
Se trata de salvar vidas humanas.
Puede que un bosque sintético nunca llegue a ser tan bello como uno de verdad, pero podría permitirnos preservar no solo el Amazonas sino a todas las personas que queremos y valoramos, además de las generaciones futuras y la civilización moderna.
Gracias.
(Aplausos)
https://www.ted.com/talks/jennifer_wilcox_a_new_way_to_remove_co2_from_the_atmosphere/