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Enterrar el CO2. Más tecnología contra el efecto invernadero

La concentración en la atmósfera de CO2, principal gas responsable del efecto invernadero, no deja de aumentar y las tecnologías limpias son insuficientes para minimizar las emisiones. En este contexto de urgencia, el almacenamiento geológico de CO2 puede ser una solución, complementaria, viable en un futuro próximo.

 

Situación de las cuencas sedimentarias españolas con potencial para el almacenamiento geológico de CO2. Fuente: CIUDEN.La implantación de un tejido tecnológico basado en energías renovables, eficientes y limpias es, para una gran mayoría de expertos, una medida indispensable si se quiere garantizar unas condiciones de vida óptimas en el planeta para las próximas generaciones. Sin embargo, la puesta a punto y comercialización de estas tecnologías se está produciendo de manera muy lenta, lo que contrasta con el aumento acelerado de la demanda energética mundial y, consecuentemente, de las concentraciones de los gases de efecto invernadero en la atmósfera.

Por otro lado, es posible que, en los próximos años, para asegurar las crecientes necesidades energéticas, y por paradójico que pueda parecer, muchos países vuelvan al uso de fuentes de energía prácticamente abandonadas, como el carbón. Es urgente encontrar medidas complementarias para paliar un problema ambiental que puede convertirse, si no lo es ya, en una pesadilla. Una opción podría ser el almacenamiento del dióxido de carbono (CO2) en capas geológicas estancas bajo tierra, método que, de resultar eficaz, permitiría explotar el carbón sin un exceso de contaminación.

El CO2 de la atmósfera

Se ha calculado que el dióxido de carbono (CO2) es el responsable de un 64% del calentamiento global del planeta provocado por el ser humano. Por eso, el principal objetivo de la agenda política y científica para hacer frente al efecto invernadero es reducir al máximo las emisiones de este gas .

El CO2 se encuentra presente de forma natural en la atmósfera (0,033%) y tiene un papel importante en la regulación de la temperatura de la Tierra. Evita que el calor acumulado durante el día se escape en las horas de oscuridad, gracias a su capacidad de retener la radiación de longitud de onda larga. Pero desde la época de la industrialización su concentración en la atmósfera ha aumentado exponencialmente y lo que en un principio era beneficioso se ha vuelto perjudicial. Así, la emisión masiva de CO2 en la atmósfera al quemar combustibles fósiles, junto a otros gases de efecto invernadero, está provocando un calentamiento del planeta con consecuencias sobre el clima y la vida.

El almacenamiento geológico del CO2 podría contribuir con un 33% en la reducción de este gas en la atmósfera

Actualmente las concentraciones de CO2 en la atmósfera se acercan a los 400 ppm (partes por millón), una cifra cada vez más próxima a los 450 ppm que el grupo de expertos en la materia de las Naciones Unidas (Intergovernmental Panel on Climate Change - IPCC) ha establecido como el umbral que no se debería superar. Mantenerse en ese margen es vital para que la temperatura del planeta no aumente más de 2 grados C, respecto a la temperatura pre-industrial, y no se produzcan consecuencias realmente dramáticas para la vida.

Almacenes de CO2 en el subsuelo

El almacenamiento geológico de CO2 es un sistema que pretende capturar este gas e inyectarlo en estratos geológicos apropiados bajo tierra o bajo el mar. La idea surgió de la existencia en la misma naturaleza de formaciones geológicas, de decenas de millones de años, que contienen CO2, lo que hizo pensar a los científicos que quizá se podría hacer lo mismo de manera artificial.

Desde hace aproximadamente un par de décadas se están realizando estudios en diferentes países (en Europa, Canadá, Estados Unidos, Australia, y Japón) sobre estos reservorios naturales de CO2 y sobre la viabilidad de poner a punto una tecnología para almacenar CO2 de forma masiva.
Para habilitar una formación rocosa como a almacén de CO2 se tienen que tomar en consideración los aspectos geológicos. No se puede almacenar CO2 en cualquier formación geológica, hay que hacer una exploración que permita identificar los reservorios potenciales para tal uso. En general, se buscan formaciones con una gran porosidad y cierta permeabilidad, que tengan gran capacidad de almacenamiento y que no tenga agua dulce cerca. Otra condición es que estas formaciones se encuentren a una profundidad de 800 metros, donde la presión y temperatura haran que el CO2 esté en una fase de fluido denso y permitirán almacenar una mayor cantidad de gas. Finalmente, alrededor del reservorio debe existir una capa impermeable que lo haga estanco. Por los estudios realizados hasta ahora, parece que las cuencas sedimentarias se adaptan bastante bien a estos requisitos. A nivel español, los acuíferos salinos resultan especialmente atractivos y ya se ha iniciado un plan piloto para estudiar su viabilidad.

Ubicación donde se está construyendo la plataforma experimental de El Bierzo en León. Fuente: CIUDEN. Tecnología apta para el CO2

El CO2 no es un gas inerte y, por tanto, se necesita una tecnología de captura, distribución y almacenamiento adaptada a este gas. En el proceso de captura de CO2, que se produce en las centrales de combustión, éste se tiene que deshidratar a fin de evitar la corrosión de las infraestructuras y, después, comprimirlo, para hacer que el proceso sea más eficiente. Esta tecnología ya existe porque las compañías petrolíferas a menudo han utilizado la inyección de CO2 para optimizar la explotación cuando está en fase final.

Después, la distribución del CO2 desde la planta hasta el lugar de almacenamiento se puede hacer a través de canalización o bien con barco. Actualmente la principal vía de transporte es la canalización, que es más rentable, aunque parece que en un futuro se podría aprovechar los sistemas de navieros que transportan gas de petróleo líquido. Finalmente, la inyección del CO2 se hace bajo presión, siempre superior a la del sitio de almacenamiento para poder desplazar los líquidos o gases existentes.

Otro aspecto importante en la implantación de los sistemas de almacenamiento geológico de CO2 son las cuestiones de seguridad humana y ambiental. Es necesario conocer qué implicaciones tiene sobre el medio el establecimiento de un almacén geológico de CO2. También se necesitan mecanismos de respuesta para actuar en caso de que se produzca una fuga y el CO2 se libere a la superficie. Por ello, habrá que establecer un abanico de dispositivos de monitoraje que permitan controlar los parámetros de seguridad.

Los agentes industriales invertirán en la tecnología del CO2 si se obtiene un conocimiento realista de rentabilidad a medio y largo plazo

La predisposición de los agentes industriales a invertir grandes esfuerzos en el desarrollo tecnológico del CO2 dependerá de un conocimiento profundo y realista que garantice la rentabilidad de la explotación a medio y largo plazo. En este sentido, la fundación Ciudad de la Energía (CIUDEN), donde participan investigadores del CSIC, está liderando una iniciativa que permitirá consolidar la tecnología del CO2 en España.

Plan piloto de almacenamiento de CO2

La fundación Cuidad de la Energía (CIUDEN) fue creada por el Gobierno español el año 2006 con el fin de establecer un tejido tecnológico, industrial y de investigación alrededor del almacenamiento geológico de CO2.
A partir de 46 sitios potenciales, CIUDEN realizó varios estudios de campo de cuyos resultados se deduce que las cuencas del Duero y vasco-cantábrica cumplen las condiciones establecidas por el IPCC-EU y serían especialmente aptas para establecer almacenes de CO2. Posteriormente, CIUDEN ha puesto en marcha una plataforma experimental en El Bierzo que permitirá tener el conocimiento científico y tecnológico necesario para que en 2020 se puedan poner en funcionamiento las primeras plantas comerciales. Según explica Andrés Pérez-Estaún, investigador del Instituto de Ciencias de la Tierra “Jaume Almera” (CSIC)y director del Área de Geología del programa de almacenamiento geológico de CO2 de CIUDEN, para que eso sea factible es necesario desarrollar tecnologías económicamente viables para llevar a cabo la investigación y para implantar posteriormente los sistemas a nivel industrial.

Reducir las emisiones

Los compromisos internacionales como el protocolo de Kioto han supuesto un gran reto para los países signatarios que tienen la voluntad de minimizar las emisiones de gases de efecto invernadero. Ahora bien, a pesar del esfuerzo de algunos países para cumplir las expectativas comprometidas, en la escala global difícilmente se puede ser optimista. En el caso español, por ejemplo, en las dos últimas décadas se ha hecho una apuesta sólida por el desarrollo de las tecnologías renovables y se ha situado en la cabecera europea en esa materia. Pero, si se atiende a las emisiones, España se comprometió a garantizar que las emisiones de CO2 en la atmósfera el 2012 estarían sólo un 15% por encima de las del año 1990 y en el 2005 éstas se situaban ya un 45% por encima. A parte de las sanciones económicas que eso implicará en los países que, como España, no logren los compromisos en la reducción de las emisiones de CO2, el hecho importante es que se estará lejos de haber resuelto el problema ambiental.

“Sin la aceptación social, el almacenamiento geológico de CO2 no será viable”

Ante este panorama, es necesario encontrar nuevas vías para reducir la concentración de CO2 en la atmósfera. Cuanto más amplio sea el abanico de opciones disponibles para abordar esta cuestión, más posibilidades habrá de conseguir el objetivo. En este sentido, el almacenamiento geológico del CO2 se contempla como un sistema que podría permitir la explotación no contaminante de los combustibles fósiles en la transición hacia las energías renovables. Se cree que podría contribuir con un 33% en la reducción de CO2 de aquí al año 2050.

No obstante, Andrés Pérez-Estaún destaca un aspecto que no se puede pasar por alto: “sin la aceptación social, el almacenamiento geológico de CO2 no será viable”. Por ese motivo, es importante dar a conocer los beneficios y los riesgos asociados a este sistema a medida que se obtengan nuevos resultados.
A la espera que cambie el modelo energético, el almacenamiento geológico de CO2 es un nuevo pulso tecnológico contra el efecto invernadero. Queda preguntarse si todavía estamos a tiempo.

Laura Valls
Delegación del CSIC en Cataluña

 

Perfil del grupo

Andrés Pérez-Estaún. Andrés Pérez-Estaún. Es Doctor en Geología por la Universidad de Oviedo y desde 1994, Profesor de Investigación del CSIC en el Instituto de Ciencias de la Tierra “Jaume Almera” de Barcelona. Su trayectoria científica le ha valido el reconocimiento de la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de España, que le nombró Académico Correspondiente Nacional en 2007. Actualmente dirige el Departamento de Geología del Programa de almacenamiento de CO2, dentro de la Fundación Ciudad de la Energía. Entre sus aficiones destaca la montaña (consustancial con la vocación geológica), el modernismo y la historia. Amante del buen vino, le gusta saborear las trazas de la geología en cada vino.

Fundación CIUDEN. El programa de almacenamiento de CO2 depende de la investigación realizada por muchos grupos multidisciplinares. Entre los grupos más importantes, destacan los que pertenecen al CSIC (diversos institutos), el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), la Universidad de Barcelona, la Universidad Complutense de Madrid, la Universidad de Oviedo, la Universidad de Zaragoza, la Universidad de Salamanca, la Universidad de la Coruña (GEAMA), la Universidad del País Vasco, el Instituto Geológico y Minero de España, la Asociación para la Investigación y Desarrollo Industrial de los Recursos Naturales (AITEMIN), la consultoría Amphos21, la Asociación de Estudios Geobiológicos (GEA), la Sociedad de hidrocarburos de Euskadi (SHESA), la Sociedad de Investigación y Explotación Minera de Castilla y León (SIEMCALSA), la Universidad de Montpelier y la Universidad de Florencia (CNR), entre otros.

 

Enlaces externos:

 
Instituto de Ciencias de la Tierra "Jaume Almera"

CIUDEN, Ciudad de la Energía

Intergovernmental Panel on Climate Change (Naciones Unidas)

La concentración en la atmósfera de CO2, principal gas responsable del efecto invernadero, no deja de aumentar y las tecnologías limpias son insuficientes para minimizar las emisiones. En este contexto de urgencia, el almacenamiento geológico de CO2 puede ser una solución, complementaria, viable en un futuro próximo.