El secuestro de carbono es el proceso de capturar, asegurar y almacenar el dióxido de carbono de la atmósfera. La idea es estabilizar el carbono en formas sólidas y disueltas para que no provoque el calentamiento de la atmósfera. El proceso es muy prometedor para reducir la «huella de carbono» del ser humano. Hay dos tipos principales de secuestro de carbono: biológico y geológico.
Lea cómo funciona el secuestro de carbono en un rancho de California.
¿Qué es el carbono?
En muchos sentidos, el carbono es la vida. Elemento químico, como el hidrógeno o el nitrógeno, el carbono es un componente básico de las biomoléculas. Existe en la Tierra en forma sólida, disuelta y gaseosa. Por ejemplo, el carbono se encuentra en el grafito y el diamante, pero también puede combinarse con moléculas de oxígeno para formar dióxido de carbono gaseoso (CO2).
El dióxido de carbono es un gas que atrapa el calor y que se produce tanto en la naturaleza como por las actividades humanas. Las fuentes de dióxido de carbono creadas por el hombre provienen de la quema de combustibles fósiles como el carbón, el gas natural y el petróleo para su uso en la generación de energía y el transporte. El dióxido de carbono también se libera a través de los cambios en el uso de la tierra, biológicamente a través de los océanos, la descomposición de la materia orgánica y los incendios forestales.
La acumulación de dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero en la atmósfera puede atrapar el calor y contribuir al cambio climático.
Aprender a capturar y almacenar el dióxido de carbono es una de las formas en que los científicos quieren aplazar los efectos del calentamiento de la atmósfera. Esta práctica es vista ahora por la comunidad científica como una parte esencial para resolver el cambio climático.
Tipos de secuestro de carbono
Secuestro biológico de carbono
El secuestro biológico de carbono es el almacenamiento de dióxido de carbono en la vegetación, como praderas o bosques, así como en los suelos y los océanos.
Océanos
Los océanos absorben aproximadamente el 25 por ciento del dióxido de carbono emitido por las actividades humanas anualmente.
El carbono va en ambas direcciones en el océano. Cuando el dióxido de carbono se libera en la atmósfera desde el océano, se crea lo que se llama un flujo atmosférico positivo. Un flujo negativo se refiere a que el océano absorbe dióxido de carbono. Piense en estos flujos como una inhalación y una exhalación, donde el efecto neto de estas direcciones opuestas determina el efecto global.
Las partes más frías y ricas en nutrientes del océano son capaces de absorber más dióxido de carbono que las partes más cálidas. Por lo tanto, las regiones polares suelen servir de sumideros de carbono. Para 2100, se espera que la mayor parte del océano global esté compuesta por dióxido de carbono, lo que podría alterar la química del océano y reducir el pH del agua, haciéndola más ácida.
Suelo
El carbono es secuestrado en el suelo por las plantas a través de la fotosíntesis y puede ser almacenado como carbono orgánico del suelo (SOC). Los agroecosistemas pueden degradar y agotar los niveles de SOC, pero este déficit de carbono abre la oportunidad de almacenar carbono mediante nuevas prácticas de gestión de la tierra. El suelo también puede almacenar carbono en forma de carbonatos. Estos carbonatos se crean a lo largo de miles de años cuando el dióxido de carbono se disuelve en el agua y se filtra por el suelo, combinándose con minerales de calcio y magnesio, formando «caliche» en los suelos desérticos y áridos.
Los carbonatos son inorgánicos y tienen la capacidad de almacenar carbono durante más de 70.000 años, mientras que la materia orgánica del suelo suele almacenar carbono durante varias décadas. Los científicos están trabajando en formas de acelerar el proceso de formación de carbonatos añadiendo silicatos finamente triturados al suelo para almacenar carbono durante más tiempo.
Bosques
Alrededor del 25 por ciento de las emisiones globales de carbono son capturadas por paisajes ricos en plantas como bosques, praderas y pastizales. Cuando las hojas y las ramas se desprenden de las plantas o cuando éstas mueren, el carbono almacenado se libera a la atmósfera o se transfiere al suelo. Los incendios forestales y las actividades humanas, como la deforestación, pueden contribuir a la disminución de los bosques como sumideros de carbono.
Pastizales
Aunque los bosques suelen ser considerados importantes sumideros de carbono, los majestuosos gigantes verdes de California están sirviendo más como fuentes de carbono debido al aumento de las temperaturas y al impacto de la sequía y los incendios forestales de los últimos años. Las praderas y los pastizales son más fiables que los bosques en la California actual, sobre todo porque las sequías y los incendios forestales no les afectan tanto como a los bosques, según una investigación de la Universidad de California en Davis. A diferencia de los árboles, los pastizales retienen la mayor parte de su carbono bajo tierra. Cuando se queman, el carbono queda fijado en las raíces y el suelo en lugar de en las hojas y la biomasa leñosa. Los bosques tienen la capacidad de almacenar más carbono, pero en condiciones inestables debidas al cambio climático, los pastizales son más resistentes.
Secuestro geológico de carbono
El secuestro geológico de carbono es el proceso de almacenamiento de dióxido de carbono en formaciones geológicas subterráneas, o rocas. Normalmente, el dióxido de carbono se captura de una fuente industrial, como la producción de acero o cemento, o de una fuente relacionada con la energía, como una central eléctrica o una instalación de procesamiento de gas natural, y se inyecta en rocas porosas para su almacenamiento a largo plazo.
La captura y el almacenamiento de carbono pueden permitir el uso de combustibles fósiles hasta que se introduzca otra fuente de energía a gran escala.
Secuestro tecnológico del carbono
Los científicos están explorando nuevas formas de extraer y almacenar el carbono de la atmósfera mediante tecnologías innovadoras. Los investigadores también están empezando a mirar más allá de la eliminación del dióxido de carbono y ahora están buscando más formas de utilizarlo como recurso.
Producción de grafeno
El uso del dióxido de carbono como materia prima para producir grafeno, un material tecnológico. El grafeno se utiliza para crear pantallas para teléfonos inteligentes y otros dispositivos tecnológicos. La producción de grafeno se limita a industrias específicas, pero es un ejemplo de cómo el dióxido de carbono puede ser utilizado como un recurso y una solución en la reducción de las emisiones de la atmósfera.
Captura Directa del Aire (DAC)
Un medio por el cual capturar el carbono directamente del aire utilizando plantas de tecnología avanzada. Sin embargo, este proceso requiere mucha energía y es caro, ya que oscila entre 500 y 800 dólares por tonelada de carbono eliminada. Aunque las técnicas como la captura directa del aire pueden ser eficaces, todavía son demasiado costosas para aplicarlas a escala masiva.
Moléculas de ingeniería
Los científicos están diseñando moléculas que pueden cambiar de forma creando nuevos tipos de compuestos capaces de separar y capturar el dióxido de carbono del aire. Las moléculas diseñadas actúan como un filtro, atrayendo únicamente el elemento para el que han sido diseñadas.
Impactos del secuestro de carbono
- Alrededor del 25 por ciento de nuestras emisiones de carbono han sido capturadas históricamente por los bosques, las granjas y las praderas de la Tierra. Los científicos y los gestores de la tierra trabajan para mantener los paisajes con vegetación y el suelo hidratado para que las plantas crezcan y secuestren el carbono.
- Hasta el 30 por ciento del dióxido de carbono que emitimos al quemar combustibles fósiles es absorbido por la capa superior del océano. Pero esto aumenta la acidez del agua, y la acidificación del océano hace más difícil que los animales marinos construyan sus caparazones. Los científicos y la industria pesquera están tomando medidas proactivas para controlar los cambios derivados de la absorción de carbono y adaptar las prácticas pesqueras.