Para contribuir a paliar el cambio climático, la captura de carbono debe evolucionar

A más de 200 kilómetros de la costa noruega, en el Mar del Norte, se encuentra el primer proyecto de captura y almacenamiento de carbono en alta mar del mundo. Construido en 1996, el proyecto Sleipner extrae el dióxido de carbono del gas natural —formado en gran parte por metano— para hacerlo comercializable. Pero en lugar de liberar el CO₂ a la atmósfera, el gas de efecto invernadero se entierra.

El esfuerzo almacena alrededor de 1 millón de toneladas métricas de CO₂ al año, y es elogiado por muchos como un éxito pionero en los intentos mundiales de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.

En 2023, las emisiones mundiales totales de CO₂ alcanzaron un máximo histórico de unos 35.800 millones de toneladas, o gigatoneladas. A estos niveles, los científicos estiman que nos quedan unos seis años antes de que emitamos tanto CO₂ que el calentamiento global supere sistemáticamente los 1,5 grados centígrados por encima de las temperaturas medias preindustriales, un límite acordado internacionalmente. (Cabe destacar que la temperatura media mundial de los últimos 12 meses ha superado este umbral).

La eliminación progresiva de los combustibles fósiles es fundamental para reducir las emisiones y luchar contra el cambio climático. Pero un conjunto de tecnologías conocidas colectivamente como captura, utilización y almacenamiento de carbono, o CCUS, son algunas de las herramientas disponibles para ayudar a cumplir los objetivos mundiales de reducir las emisiones de CO₂ a la mitad para 2030 y alcanzar las emisiones netas cero para 2050. Estas tecnologías capturan, utilizan o almacenan el CO₂ emitido por la generación de energía o los procesos industriales, o lo aspiran directamente del aire. El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC), organismo de las Naciones Unidas encargado de evaluar la ciencia del cambio climático, incluye la captura y el almacenamiento de carbono entre las medidas necesarias para reducir drásticamente las emisiones y alcanzar los objetivos de temperatura.

Los gobiernos y la industria están apostando fuerte por estos proyectos. En 2023, por ejemplo, el Gobierno británico anunció una financiación de 20.000 millones de libras (más de 25.000 millones de dólares) para CCUS. Estados Unidos asignó más de 5.000 millones de dólares entre 2011 y 2023 y comprometió otros 8.200 millones entre 2022 y 2026. A escala mundial, la financiación pública de proyectos de CCUS se elevó a 20.000 millones de dólares en 2023, según la Agencia Internacional de la Energía (AIE), que colabora con países de todo el mundo para forjar la política energética.

Dada la urgencia de la situación, muchos sostienen que la CCUS es necesaria para que la sociedad avance hacia sus objetivos climáticos. Pero los críticos no ven que la tecnología, en su forma actual, vaya a alejar al mundo del petróleo y el gas: en muchos casos, señalan, el CO₂ capturado se utiliza para extraer más combustibles fósiles en un proceso conocido como recuperación mejorada de petróleo. Sostienen que otras soluciones existentes, como las energías renovables, ofrecen reducciones de emisiones de CO₂ más profundas y rápidas. “Es mejor no emitir en primer lugar”, afirma Grant Hauber, asesor de finanzas energéticas del Instituto de Economía Energética y Análisis Financiero, una organización no partidista de Lakewood, Ohio.

Además, las empresas de combustibles fósiles aportan fondos a universidades e investigadores, lo que, según algunos, podría influir en lo que se estudia y lo que no, aunque el trabajo de cada científico sea legítimo. Por estas razones, algunos críticos afirman que la CCUS no debería llevarse a cabo.

“La captura y almacenamiento de carbono perpetúa la dependencia de los combustibles fósiles. Es una distracción y una táctica dilatoria”, afirma Jennie Stephens, investigadora sobre justicia climática de la Universidad Northeastern de Boston. Añade que se presta poca atención a la comprensión de las barreras psicológicas, sociales, económicas y políticas que impiden a las comunidades abandonar los combustibles fósiles y a la búsqueda de soluciones a esos obstáculos.

Según el Global CCS Institute, un grupo de reflexión dirigido por la industria con sede en Melbourne, Australia, de los 41 proyectos comerciales operativos hasta julio de 2023, la mayoría formaban parte de iniciativas que producen, extraen o queman combustibles fósiles, como centrales eléctricas de carbón y gas. Es el caso del proyecto Sleipner, de la empresa energética Equinor. También es el caso de la mayor instalación de CCUS del mundo, explotada por ExxonMobil en Wyoming, Estados Unidos, que también captura CO₂ como parte de la producción de metano.

Es cierto que no todas las iniciativas de CCUS fomentan la producción de combustibles fósiles, y muchos proyectos en curso tienen como único objetivo capturar y retener el CO₂. Aun así, algunos críticos dudan de que estos planteamientos más ecológicos puedan llegar a retener suficiente CO₂ para contribuir de forma significativa a la mitigación del cambio climático, y les preocupan los costos.

Otros son más circunspectos. Sally Benson, investigadora de energía de la Universidad de Stanford, no quiere que la CCUS se utilice como excusa para seguir con los combustibles fósiles. Pero afirma que la tecnología es esencial para capturar parte del CO₂ procedente de la producción y el uso de combustibles fósiles, así como de los procesos industriales, a medida que la sociedad realiza la transición a nuevas fuentes de energía. “Si podemos librarnos de esas emisiones con la captura y secuestro de carbono, eso me parece un éxito”, afirma Benson, que codirige un instituto que recibe financiación de empresas de combustibles fósiles.

Nacido de la industria petrolera

La tecnología CCUS no se concibió como una solución climática. Se remonta a los años setenta y ochenta, cuando empezó a disminuir la producción de petróleo en Estados Unidos. Las compañías petroleras empezaron a utilizar un proceso llamado recuperación mejorada de petróleo que inyecta CO₂ (o agua) en rocas sedimentarias para recuperar restos de petróleo difíciles de alcanzar, un precursor de la actual CCUS.

En la actualidad, las tecnologías CCUS capturan el CO₂ de una gran variedad de operaciones, incluidas las centrales eléctricas tradicionales que queman carbón u otros combustibles fósiles; en plantas no tradicionales donde se produce energía a partir de biocombustibles como el etanol; y durante la producción de amoníaco, que se utiliza en fertilizantes. Todos estos esfuerzos complementan otras prácticas que recurren a procesos naturales para eliminar carbono de la atmósfera y ayudar a alcanzar el cero neto, como la plantación de bosques o el mantenimiento de CO₂ en los suelos mediante prácticas agrícolas sostenibles.

Las críticas más duras se dirigen contra el uso de CCUS para extraer combustibles fósiles. En la actualidad, casi tres cuartas partes del carbono capturado mediante proyectos de CCUS se utilizan para extraer más petróleo de los pozos. La mayor operación de CCUS, la instalación Shute Creek de ExxonMobil en Wyoming, valorada en 656 millones de dólares, pretende capturar unos 8 millones de toneladas de CO₂ al año del metano extraído de los cercanos yacimientos de gas de LaBarge. ExxonMobil vende el CO₂ capturado para la recuperación mejorada de petróleo. Aunque la iniciativa reduce las emisiones porque parte del CO₂ permanece en el suelo, la combustión de los combustibles fósiles adicionales que ayuda a extraer sigue liberando CO₂.

Solo 12 de los 41 proyectos existentes incluidos en la base de datos del Global CCS Institute inyectan CO₂ con el exclusivo objetivo de almacenarlo bajo tierra, manteniendo así a raya sus efectos sobre el calentamiento climático. La mitad de esos 12 proyectos, incluido el de Sleipner, se dedican a la producción de metano, que al quemarse libera dióxido de carbono a la atmósfera.

La fabricación de cemento y la siderurgia también son objetivos deseables para la CCUS, ya que cada una de ellas produce entre el 6 % y el 9 % de las emisiones mundiales de CO₂ , y ambos procesos son difíciles de depurar por otros medios. Solo un proyecto de la Abu Dhabi National Oil Company captura las emisiones de CO₂ de la siderurgia. No hay ningún proyecto en marcha para capturar el CO₂ de la fabricación de cemento.

La base de datos del Global CCS Institute solo incluye un proyecto a gran escala plenamente operativo que actualmente aspira CO₂ directamente del aire y lo almacena bajo tierra. Ese proyecto, en Hellisheiði, Islandia, está dirigido por la empresa suiza Climeworks. Otro proyecto de Climeworks, de mayor envergadura, ha empezado a funcionar recientemente, pero aún no se ha completado.

Pero la base de datos omite proyectos de captura directa en el aire que están haciendo otras cosas con el CO₂ , incluido uno que lo está sellando en concreto, y omite proyectos piloto y a menor escala que están en funcionamiento o van a entrar en funcionamiento.

Hace una década, en un artículo publicado en el Annual Review of Environment and Resources, Benson y Heleen de Coninck, investigadora del cambio climático en la Universidad Tecnológica de Eindhoven y la Universidad Radboud de los Países Bajos, escribieron que, para contribuir a mitigar el cambio climático, la CCUS tiene que servir para algo más que para las empresas de combustibles fósiles que buscan extraer petróleo. En la década transcurrida desde entonces, señala Benson, la CCUS ha tardado en expandirse a otros ámbitos debido en gran parte a la falta de políticas públicas de apoyo a las tecnologías, como subvenciones gubernamentales para nuevos proyectos o un impuesto sobre las emisiones de CO₂ que hiciera más barato secuestrarlo que emitirlo. Sin embargo, señala, esto está cambiando ahora.

Mirando al futuro

La CCUS puede estar a punto de dar un giro. En julio de 2023, había 351 nuevos proyectos de CCUS a escala comercial en marcha, según el Global CCS Institute. Muchos de estos proyectos capturarán CO₂ con el único objetivo de enterrarlo bajo tierra en lugar de utilizarlo para extraer más petróleo. Alrededor de 22 de los proyectos pretenden capturar CO₂ en cementeras y cinco capturarán CO₂ directamente del aire y lo almacenarán bajo tierra. Aun así, sigue habiendo una conexión con los combustibles fósiles: unos 30 servirán para la producción de metano, y otros están previstos para la captura de carbono en centrales eléctricas de carbón y gas.

Incluso con este nuevo florecimiento de proyectos, no está claro que la tecnología tenga un papel importante que desempeñar en la solución de nuestros problemas climáticos, afirma Sean O’Leary, investigador principal de energía y economía del Ohio River Valley Institute, un grupo de reflexión sobre energías limpias con sede en Johnstown, Pensilvania.

Según O’Leary, es poco probable que los proyectos actuales y futuros capturen carbono en cantidades suficientes para reducir las emisiones mundiales. Según las estimaciones, los proyectos existentes podrían capturar unos 50 millones de toneladas de CO₂ al año, lo que supondría reducir los más de 35.000 millones de toneladas de emisiones mundiales brutas de carbono en un 0,14 %. Una vez en marcha los 392 proyectos, podrían capturar unos cientos de millones de toneladas, aproximadamente el 1 % de las emisiones de carbono. Las estimaciones sobre la cantidad de carbono que debe capturar la CCUS para ayudar a alcanzar los objetivos climáticos varían ampliamente entre 1.000 y 30.000 millones de toneladas anuales para 2050.

Un análisis reciente sugiere que al menos 5.000 millones de toneladas anuales son alcanzables. La investigación, aún no publicada, limita el crecimiento de las CCUS a una media del 20 % anual hasta 2050 en la mayoría de los casos. “Es una contribución importante a la mitigación del cambio climático”, afirma Samuel Krevor, ingeniero medioambiental del Imperial College de Londres y autor principal de la investigación. Krevor, como muchos investigadores en este campo, recibe cierta financiación de empresas de combustibles fósiles.

Pero Hauber afirma que la contribución será probablemente menor en comparación con otras soluciones climáticas, como el cambio a energías renovables y la plantación y mantenimiento de bosques para ayudar a almacenar el CO₂ de la atmósfera. Utilizando datos del IPCC, Hauber y sus colegas calculan que en 2030 la CCUS solo aportará el 2,4 % de todas las reducciones de emisiones.

Es más, los proyectos rara vez cumplen sus objetivos declarados. Un análisis del Instituto de Economía Energética y Análisis Financiero sobre 13 proyectos clave de CCUS, publicado en 2022, concluyó que la mayoría no alcanzaban sus objetivos. Basándose en datos de dominio público, el análisis constató, por ejemplo, que la instalación de Shute Creek ha tenido un rendimiento inferior en un 36 % a lo largo de su vida útil. Según el análisis, cuando hubo menos clientes para el CO_2, capturado, la instalación lo liberó a la atmósfera. Una instalación de Decatur, Illinois, gestionada por Archer Daniels Midland, una empresa agroalimentaria con sede en Chicago, estaba casi un 50 % por debajo de su objetivo anual a finales de 2020.

Un portavoz de ExxonMobil afirmó que la empresa ha realizado progresos desde la publicación del informe, y señaló que ha ampliado la capacidad de almacenamiento de CO₂ en sus instalaciones de Shute Creek en más de un millón de toneladas métricas anuales. Y un portavoz de Archer Daniels Midland declaró que la cantidad de CO₂ que captura y almacena depende de la cantidad de biocombustible que produzca. Las instalaciones de la empresa en Decatur están estudiando distintas estrategias para descarbonizar sus operaciones, incluida la captura del CO₂ producido por una nueva central eléctrica de gas que suministrará energía a la planta de biocombustible de la empresa.

Tampoco está claro cuánta capacidad de almacenamiento subterráneo de CO₂ poseen los emplazamientos. La mayoría de las estimaciones mundiales sugieren que se dispone de entre 10 y 30 billones de toneladas de almacenamiento subterráneo. Algunas estimaciones llegan hasta los 55 billones de toneladas. Pero Chris Greig, ingeniero químico de la Universidad de Princeton que trabajó anteriormente en un proyecto de CCUS para la industria de los combustibles fósiles, señala que esos volúmenes podrían estar muy equivocados. Las evaluaciones se basan en estimaciones del espacio poroso de las distintas formaciones geológicas —esos poros ofrecen espacios abiertos que pueden contener CO₂—, lo que solo da una idea aproximada, afirma: “El almacenamiento subterráneo es incierto por naturaleza”.

Tales incertidumbres han hecho que los proyectos se desvíen de su curso, incluido un proyecto de 2.700 millones de dólares para separar el CO₂ del metano en los yacimientos de gas de In Salah, Argelia, y almacenarlo a 1,9 kilómetros bajo tierra. La empresa energética Equinor y sus socios empezaron a inyectar CO₂ allí en 2004 con el objetivo de almacenar 1,1 millones de toneladas anuales. Pero suspendió las operaciones debido a los límites de la capacidad subterránea, según un portavoz de Equinor. Preocupaba que el gas se escapara hacia la roca de recubrimiento, que actúa como red de seguridad final y sella el CO₂ en su lugar.

Además de la incertidumbre, el dinero es un problema. Algunos escépticos afirman que los costos de construcción y explotación de los proyectos de CCUS acaban por hacerlos inviables. Según datos de 2019 de la AIE, los costos de captura de CO₂ oscilan entre 15 y 120 dólares por tonelada, dependiendo de lo diluido que esté el flujo de gas. Las estimaciones de costos para capturar CO₂ directamente del aire, donde está muy diluido, suelen variar entre 225 y 500 dólares por tonelada, con algunas estimaciones de hasta 1.000 dólares por tonelada. Si se multiplica ese precio por una pequeña parte de los 1.000 millones de toneladas de CO₂ que, según el IPCC, habrá que eliminar de la atmósfera de aquí a 2050, los costos se acumulan rápidamente.

Únase al canal de WhatsApp de Knowable en español

Haga clic aquí

Algunos expertos señalan que es probable que estos costos bajen a medida que las tecnologías maduren y si aumenta el mercado, aunque no necesariamente a la misma escala que las drásticas reducciones de costos observadas en la tecnología solar y eólica. Por ejemplo, la AIE señala que los costos de captura de CO₂ de las centrales térmicas de carbón bajaron de más de 100 dólares por tonelada en 2014 a 65 dólares por tonelada en 2017, y estima que en los proyectos construidos entre 2025 y 2027, el costo rondará los 45 dólares por tonelada.

En parte debido a los costos, la CCUS debería priorizarse para los casos en que no existan otros enfoques razonables para reducir las emisiones de CO₂, afirma Sabine Fuss, economista climática del Instituto de Investigación Mercator sobre Bienes Comunes Mundiales y Cambio Climático y de la Universidad Humboldt de Berlín. Sin embargo, ve un papel potencial para la captura directa del aire a pesar de su costo. Y aunque los investigadores están divididos sobre la viabilidad de la captura directa del aire, Fuss cree que debe financiarse a pesar de todo. Si el mundo sobrepasa sus objetivos climáticos, probablemente necesitaremos esta tecnología para alcanzar las emisiones netas cero y evitar efectos aún peores del cambio climático.

Depende de nosotros y de lo que hagamos ahora, dice Fuss, el papel que tenga que desempeñar la CCUS. Pero dadas las incertidumbres, no podemos seguir quemando combustibles fósiles y liberando carbono y contar con que la CCUS lo limpie después. “Tenemos que hacer todo lo que podamos para reducir las emisiones a corto y medio plazo, en lugar de confiar en la absorción de CO₂ a largo plazo”, afirma.

Artículo traducido por Debbie Ponchner