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Entra en una planta industrial que absorbe dióxido de carbono directamente del aire
Las emisiones de dióxido de carbono deben reducirse a casi cero para 2040 si se quiere mantener el calentamiento global en 2 °C para finales de este siglo. Pero bien podemos perder ese objetivo. Una planta piloto que se puso en marcha el otoño pasado en Squamish, Columbia Británica, está probando un plan de respaldo: aspirar dióxido de carbono directamente del aire.
Capturar el dióxido de carbono ambiental es una tarea difícil porque, a pesar de todos los problemas que causa, el gas de efecto invernadero representa solo el 0,04 por ciento del aire que respiramos. La planta de Squamish puede capturar una tonelada de dióxido de carbono al día. Reducir significativamente los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera requeriría miles de instalaciones mucho más grandes, cada una de las cuales absorbería del aire millones de toneladas de carbono al año.
Director ejecutivo de ingeniería de carbono, Adrian Corless
La planta es una creación de Carbon Engineering, con sede en Calgary, y su fundador, el físico de la Universidad de Harvard, David Keith. Mientras que algunos científicos han estimado que la captura directa de aire costaría entre $400 y $1000 por tonelada de dióxido de carbono, Keith proyecta que las plantas grandes podrían hacerlo por alrededor de $100 por tonelada.
Tomamos equipos industriales existentes y pensamos en nuevos productos químicos para ejecutarlos, dice Adrian Corless, director ejecutivo de Carbon Engineering. La empresa captura el dióxido de carbono en una torre de enfriamiento remodelada que fluye con una solución alcalina que reacciona con el dióxido de carbono ácido. Eso produce moléculas de carbono disueltas que luego se convierten en gránulos en equipos creados para extraer minerales en plantas de tratamiento de agua. Y la planta puede convertir esos sólidos de carbonato en gas de dióxido de carbono puro para la venta calentándolos en un horno de cemento modificado.
En mayo, la empresa cerró con 8 millones de dólares de nueva financiación en dólares canadienses (6,2 millones de dólares estadounidenses) de inversores como Bill Gates. Keith también espera comenzar a ganarse a los escépticos. La mayoría de las personas en el espacio de expertos en energía piensan que la captura de aire no es particularmente creíble, dice. No habrá incentivos y financiación de manera seria para estas tecnologías a menos que la gente crea que realmente funcionan.
El dióxido de carbono se captura dentro del contactor gas-líquido de la planta, que es esencialmente una torre de enfriamiento reutilizada. Una solución alcalina en el contactor reacciona con dióxido de carbono ácido en el aire para enriquecer la solución de captura con carbonato de potasio.
El contactor contiene 80 metros cúbicos de empaque plástico cuya estructura tridimensional alveolar ofrece 16.800 metros cuadrados de superficie. La configuración elimina del 75 al 80 por ciento del dióxido de carbono en el aire.
El contactor contiene 80 metros cúbicos de empaque plástico cuya estructura tridimensional alveolar ofrece 16.800 metros cuadrados de superficie. La configuración elimina del 75 al 80 por ciento del dióxido de carbono en el aire.
Izquierda: El fluido de captura, ahora rico en dióxido de carbono del aire, circula hacia un reactor de 13 metros de altura. Derecha: Se agrega hidróxido de calcio al fluido de captura justo antes de que ingrese al reactor, lo que hace que se creen dos productos en el interior. Uno es el carbonato de calcio sólido que contiene el carbono atmosférico capturado. El segundo, hidróxido de potasio, regresa al contactor de aire para capturar más dióxido de carbono.
Izquierda: El fluido de captura, ahora rico en dióxido de carbono del aire, circula hacia un reactor de 13 metros de altura. Derecha: Se agrega hidróxido de calcio al fluido de captura justo antes de que ingrese al reactor, lo que hace que se creen dos productos en el interior. Uno es el carbonato de calcio sólido que contiene el carbono atmosférico capturado. El segundo, hidróxido de potasio, regresa al contactor de aire para capturar más dióxido de carbono.
A medida que el fluido sube a través del reactor, los gránulos de carbonato de calcio en crecimiento se esparcen en un gradiente, con los gránulos más pequeños en la parte superior. Los gránulos se pueden retirar a través de estos puertos de muestra y analizar para optimizar el proceso.
Los gránulos más pesados se asientan en el fondo del reactor y se retiran periódicamente, se lavan para eliminar los cristales finos y capturar el fluido, y se secan. El producto final son granos sólidos de carbonato de calcio que se asemejan a un cuscús fino.
El control de la formación de cristales de carbonato de calcio es fundamental. Los cristales finos sirven como semillas para futuros gránulos, lo que garantiza la sostenibilidad del proceso. Sin embargo, demasiados cristales finos producen un lodo cáustico que es difícil de procesar.
El control de la formación de cristales de carbonato de calcio es fundamental. Los cristales finos sirven como semillas para futuros gránulos, lo que garantiza la sostenibilidad del proceso. Sin embargo, demasiados cristales finos producen un lodo cáustico que es difícil de procesar.
Los gránulos secos se introducen en el calcinador, en el que un infierno de gas natural a 900 °C que se quema en oxígeno puro asa una masa rodante de óxido de calcio. Los gránulos de carbonato de calcio se descomponen espontáneamente, produciendo más óxido de calcio y liberando gas de dióxido de carbono.
El óxido de calcio mezclado con agua regenera el hidróxido de calcio para su uso en el reactor de pellets.
El óxido de calcio mezclado con agua regenera el hidróxido de calcio para su uso en el reactor de pellets.
El siguiente paso en Squamish: convertir el dióxido de carbono capturado (ahora devuelto al aire) en un combustible de transporte bajo en carbono. Al hacer reaccionar el dióxido de carbono con hidrógeno, Carbon Engineering planea sintetizar un combustible con menos de un tercio del contenido de carbono de la gasolina convencional. Corless estima que los combustibles costarán de $4 a $6 por galón, pero espera obtener una prima en lugares como California y la Unión Europea, donde los mandatos requieren que los proveedores de combustible reduzcan su contenido de carbono anualmente. En última instancia, dice Corless, el combustible de la captura de aire puede resultar crucial para acabar con la dependencia de los combustibles fósiles en todas partes.