Un proyecto piloto que buscaba demostrar que las emisiones de dióxido de carbono podrían bloquearse convirtiéndolas en roca parece ser un éxito. Las pruebas en el proyecto CarbFix en Islandia indican que la mayoría del CO 2 inyectado en basalto se convirtió en minerales de carbonato en menos de dos años, un tiempo mucho más corto que los cientos o miles de años que los científicos alguna vez pensaron que tal proceso tomaría.
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"Este proyecto muestra que, de hecho, el CO 2 probablemente se convierte en carbonatos en un tiempo relativamente modesto", señala David Goldberg, un geofísico del Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty de la Universidad de Columbia que no participó en el proyecto. "Ese es un resultado significativo".
La mayoría de los proyectos convencionales de captura y almacenamiento de carbono inyectan dióxido de carbono licuado en rocas sedimentarias, el tipo de rocas en las que se encuentran petróleo y gas natural. Debido a que las compañías de petróleo y gas tienen mucha experiencia trabajando con este tipo de rocas, son un lugar natural para almacenar CO 2 . Pero este tipo de formaciones solo pueden almacenar el gas, no convertirlo en roca. Y siempre existe el peligro de que el gas pueda escapar a la atmósfera y contribuir al cambio climático global.
Sin embargo, la mineralogía de los basaltos es muy favorable para bloquear el dióxido de carbono, dice Juerg Matter, un geoquímico ahora en la Universidad de Southampton que comenzó a trabajar en el proyecto CarbFix mientras estaba en Lamont-Doherty. Para que el dióxido de carbono se transforme en carbonato, las rocas en las que se inyecta el gas necesitan minerales de silicato ricos en calcio, magnesio o hierro. Entonces se produce una reacción química que convierte el dióxido de carbono y los minerales en un mineral de carbonato calcáreo. Las rocas sedimentarias no tienen gran parte de esos minerales, pero los basaltos, un tipo de roca volcánica que constituye la mayor parte del fondo del océano, así como las rocas en otros lugares de la tierra, sí lo tienen. Los científicos pensaron que deberían poder encerrar el CO2 en rocas como el carbonato, pero primero tenían que demostrar que funcionaría, y en un plazo razonable.
Esta sección de núcleo de roca tomada del proyecto CarbFix tiene una pequeña sección de dióxido de carbono mineralizado (la roca blanca en el centro). (Annette K. Mortensen) En 2012, los científicos inyectaron 230 toneladas de dióxido de carbono en rocas de basalto cerca de la planta geotérmica Hellisheidi al este de Reykjavik. A diferencia de las instalaciones de almacenamiento de carbono más convencionales, el gas se disolvió primero en agua (creando algo como Perrier, señala Goldberg).
Debido a que ver lo que sucede bajo tierra es difícil, los científicos también incluyeron un conjunto de trazadores que luego les permitiría ver el destino de ese CO 2 . Primero, incluyeron dos productos químicos, hexafluoruro de azufre y pentafluoruro de trifluorometil azufre, que les permitieron rastrear el movimiento del fluido inyectado bajo tierra. Y también agregaron una pequeña cantidad de carbono-14 radioactivo a su mezcla de dióxido de carbono.
"Es una especie de rastreador inteligente", dice Matter. “En depósitos profundos, como el que utilizamos para almacenar CO 2, todo el carbono que preexistía en el depósito antes de la inyección no contiene radiocarbono. Es demasiado viejo ”. Entonces, cuando el equipo luego buscó carbonato, si tenía radiocarbono, los investigadores sabían que probablemente provenía del gas que inyectaron.
Esos trazadores permiten a los científicos cuantificar lo que sucedió con el dióxido de carbono después de la inyección. Más del 95 por ciento se convirtió en carbonato en los siguientes dos años, informan hoy en Science .
"Los resultados son muy alentadores", dice Peter McGrail, ingeniero ambiental del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico. "Han hecho un trabajo excelente en términos del diseño de ese estudio de campo", dice, y particularmente con el uso de los dos métodos para rastrear el destino del carbono.
McGrail encabeza un proyecto similar que inyectó dióxido de carbono supercrítico (líquido) en rocas de basalto cerca de Wallula, Washington. El resultado de ese proyecto se publicará pronto, pero McGrail dice que su grupo está viendo resultados similares a los que ha encontrado el proyecto CarbFix.
Juerg Matter se encuentra junto al pozo de inyección en el proyecto piloto CarbFix. (Foto por Sigurdur Gislason) Si bien estos resultados son prometedores, quedan dudas sobre si la tecnología puede ampliarse al almacenamiento de tamaño industrial, absorbiendo un millón de toneladas de dióxido de carbono o más. (Eso no es mucho en términos de emisiones globales, que rondan los 38 mil millones de toneladas al año). El método CarbFix requeriría mucha agua a esa escala. Y ambos proyectos piloto de basalto no pueden predecir si las reacciones químicas necesarias se mantendrán bajo tierra con mucho más dióxido de carbono, dice McGrail.
Matter señala que ahora se han inyectado 10.000 toneladas de dióxido de carbono en otro sitio en Islandia, pero probar cantidades más grandes allí sería difícil porque "no hay tanto CO2 en Islandia". Es un país pequeño con emisiones de carbono relativamente pequeñas.
El costo también sigue siendo una preocupación. El método CarbFix cuesta mucho más que los métodos convencionales de captura y almacenamiento de carbono, pero no requeriría el mismo tipo de monitoreo exhaustivo ya que habría poco riesgo de fuga de gas. Sin ningún tipo de marco político o económico para almacenar carbono, sin embargo, todo esto es discutible. En este momento, señala Matter, "es libre de contaminar la atmósfera".
Pero si se implementan tales incentivos, la captura y el almacenamiento de carbono, en todas sus formas, podrían convertirse en una parte más importante en la forma en que los humanos abordan el problema de los gases de efecto invernadero, dicen Goldberg y Matter. "No es una solución de bala de plata", dice Matter, pero podría proporcionar un puente entre nuestro pasado de combustibles fósiles y un futuro de energía renovable.
