Calentamiento global y secuestro de carbono

A partir del inicio de la revolución industrial a finales del siglo XVIII, el mundo ha utilizado cantidades crecientes de energía que ha obtenido fundamentalmente de la quema de combustibles fósiles. En la actualidad, el 80 % de la energía que consumimos proviene de dichos combustibles.

Los combustibles fósiles –petróleo, gas y carbón– tienen su origen en materia orgánica vegetal y animal muerta hace mucho tiempo. Se cree que el carbón combustible proviene de árboles y arbustos que existieron en el periodo carbonífero hace unos 300 millones de años, los cuales fueron sepultados por procesos geológicos en rocas sedimentarias. El gas y el petróleo se acepta que se generaron a partir de algas y animales marinos del periodo jurásico, que igualmente fueron sepultados por sedimentos en el fondo del mar. Las altas presiones y temperaturas a las que fue sometida la materia orgánica bajo la superficie de la tierra, a lo largo de decenas o centenas de millones de años, hicieron su trabajo y generaron los combustibles fósiles que hoy conocemos y usamos.

Al extraer estos combustibles llevamos a la superficie terrestre compuestos químicos que de otra manera hubieran permanecido aislados. Peor aun, al quemarlos generamos residuos –notablemente dióxido de carbono– que están cambiando lentamente la composición química de la atmósfera dando lugar al fenómeno del calentamiento global.

Durante la combustión del carbón, el petróleo o el gas, el carbono que contienen se combina con el oxígeno del aire, generándose dióxido de carbono que se emite a la atmósfera. Remontándonos unos 300 millones de años al periodo carbonífero, las plantas que posteriormente dieron origen al carbón crecieron mediante la fotosíntesis. Por medio de este proceso, absorbieron dióxido de carbono de la atmósfera y lo convirtieron en tejido vegetal. Los animales que fueron la fuente del petróleo y el gas fósil no pudieron por ellos mismos fijar dióxido de carbono de la atmósfera. En último término, sin embargo, el carbono de sus tejidos orgánicos provino también de la atmósfera a través de las plantas.

De este modo, al quemar combustibles fósiles estamos regresando a la atmósfera el dióxido de carbono que fue extraído de la misma mediante la fotosíntesis, lo que nos llevaría a pensar que no constituye un problema. Los combustibles fósiles, sin embargo, están liberando un dióxido de carbono que fue fijado por las plantas en épocas muy remotas y por lo tanto en la actualidad hay un exceso de emisión de este gas y un consecuente desequilibrio atmosférico.

No obstante los problemas ambientales, y aunque las fuentes de energía renovables están adquiriendo una importancia creciente, se anticipa que el uso de combustibles fósiles se incrementará en el mediano plazo. Dada esta situación, se ha desarrollado interés en las tecnologías de “secuestro de carbono”, mediante las cuales el dióxido de carbono producido, por ejemplo por una planta carboeléctrica –que genera energía a partir del carbón fósil–, es capturado y aislado de la atmósfera en lugar de emitirlo a la misma.

Los árboles y las plantas en general nos proporcionan el medio natural para capturar y almacenar dióxido de carbono, por medio del proceso de fotosíntesis. El incremento de la superficie terrestre cubierta por bosques es entonces un medio para promover el secuestro de carbono. La captura y almacenaje de carbono también puede hacerse por medios artificiales. Por ejemplo, la planta carboeléctrica “Schwarze Pumpe” en el este de Alemania tiene operando desde 2008 una pequeña planta piloto de producción de vapor, que captura y almacena en tanques el dióxido de carbono que produce, el cual es vendido posteriormente a diferentes compañías –a fabricantes de bebidas gaseosas, por ejemplo.

Las plantas carboeléctricas contribuyen con un 40% de la producción mundial de energía eléctrica. Las técnicas de captura y almacenaje de carbón son entonces especialmente importantes para este tipo de plantas. Se piensa que el dióxido de carbono puede almacenarse en grandes cantidades en depósitos de roca porosa bajo tierra. Puede también inyectarse en campos petroleros que han bajado su producción por una baja de presión. Los proyectos de captura y almacenaje de carbón, sin embargo, han sido criticados por organizaciones ambientalistas, que consideran que contribuyen a perpetuar las plantas carboeléctricas y a inhibir el desarrollo de las energías renovables. En todo caso, uno de los grandes obstáculos que actualmente encuentran dichos proyectos en plantas carboeléctricas son los altos costos para capturar el dióxido de carbono emitido, lo que incrementa substancialmente el costo de la energía eléctrica producida.

No existe una fuente de energía que nos proporcione una solución mágica al problema del calentamiento global. En el futuro la energía que consumirá el mundo provendrá de fuentes renovables –ciertamente en un porcentaje mayor al actual– pero también de los combustibles fósiles, en particular del carbón, del cual países como los Estados Unidos, Rusia, China y la India tienen considerables reservas. La mitigación de los efectos ambientales por la quema del carbón fósil, incluyendo las tecnologías de secuestro de carbono, jugarán entonces un papel fundamental en el mediano plazo.