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Imagínese: se acciona un interruptor y, en un abrir y cerrar de ojos, cada proceso que arroja contaminación mortal al cielo es reemplazado por algo limpio y sostenible. Desafortunadamente, hasta entonces, la Tierra seguirá moviéndose hacia ser inhabitable gracias a todo el carbono que ya hemos vertido allí. Si queremos sobrevivir, todos esos desechos deben ser enterrados rápidamente. Los defensores de la captura aérea directa creen que es un arma vital para cumplir esta misión; Sus críticos dicen que es tan ineficaz que bien podríamos intentar algo más primero.
Captura directa de aire
En pocas palabras, la captura directa de aire (DAC) es la práctica de eliminar el dióxido de carbono de la atmósfera aspirando aire a través de un filtro mecánico o químico. Por lo general, el aire se aspira a través de un sistema DAC a través de uno o más ventiladores, mientras que el filtrado se realiza utilizando un sólido (conocido como absorbente) o un líquido (conocido como solvente). Una vez capturado, se aplica calor o electricidad al material del filtro para eliminar el dióxido de carbono, reutilizar el filtro y preparar el dióxido de carbono para seguir adelante. Esta etapa final es a menudo la parte del proceso que consume más energía y, por lo tanto, es más cara. Dada la cantidad de aire que se debe limpiar (todo) para que esto funcione, el DAC debe ser lo más eficiente energéticamente posible.
La forma más rentable de hacerlo es tapar las chimeneas de los procesos intensivos en carbono, como las fábricas o las centrales eléctricas de combustibles fósiles, para evitar la liberación de más dióxido de carbono. Pero esto no contribuye en nada a reducir el exceso de dióxido de carbono que ya hay en la atmósfera. Es por eso que algunos científicos y empresarios se sienten tentados a apostar por plantas DAC al aire libre para despejar los cielos.
el Noa explica En 1960, los seres humanos bombeábamos 11 mil millones de toneladas de dióxido de carbono al aire cada año. Medio siglo después, esa cifra se acerca ahora a los 40 mil millones, razón por la cual es tan importante trabajar para reducir las emisiones. Pero incluso si pudiéramos reducir todas nuestras nuevas emisiones a cero, todavía tendríamos que abordar las aproximadamente 950 gigatoneladas de dióxido de carbono que ya acechan en la atmósfera. En el momento de escribir este artículo, el dióxido de carbono en la atmósfera era el registrado Laboratorio de Observación Global de la NOAA En Mauna Loa es 422,38 ppm. El consenso científico es que cualquier número superior a 350 partes por millón conducirá a una catástrofe para la humanidad y el estado del planeta en general.
En junio de este año, Universidad de Oxford Se publicó un estudio que dice que si queremos limitar el aumento de la temperatura a sólo 1,5 grados (lo que sería catastrófico), la humanidad necesitará extraer entre siete y nueve mil millones de toneladas de dióxido de carbono del aire cada año para 2050. Declaración de la Conferencia de las Partes 28 apoya Países signatarios Apoyar todo su peso en las tecnologías de captura de carbono. Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) el dice allá No hay camino viable Evitar el cambio climático a menos que se extraigan grandes cantidades de dióxido de carbono del aire. Este ha sido el status quo durante algún tiempo: en 2017, una coalición de Científicos destacados dirigidos por el profesor Jim Hansen Dijo que era necesario que la humanidad comenzara a eliminar en masa el dióxido de carbono de la atmósfera.
Qué hacer con todo el dióxido de carbono
Una vez que el DAC ha absorbido el carbono no deseado del aire, es necesario colocarlo en algún lugar. una opción, Servicio Geológico Británico Según explica, el dióxido de carbono se convierte de forma fácil y económica a su forma supercrítica, que se comporta como un líquido líquido. Este líquido luego puede almacenarse bajo tierra después de ser inyectado en rocas porosas, siendo los viejos yacimientos petrolíferos y las vetas de carbón los lugares ideales. Industria del petróleo y el gas De hecho, este enfoque se utiliza para mejorar la producción en los campos existentes.El dióxido de carbono líquido llena el espacio, empujando más petróleo hacia el sitio de extracción. Pero la Agencia Internacional de Energía (AIE) Documento informativo El informe Direct Air Capture indica que será necesario capturar más de la mitad del total de las emisiones atmosféricas de CO2 recuperadas.
Claramente, extraer más combustibles fósiles del suelo para quemarlos no ayuda mucho al clima, y los gobiernos del mundo harían bien en invertir en una captura efectiva de carbono para evitar que muramos. Afortunadamente, a medida que la humanidad se concentra en soluciones de mercado, reciclar parte del dióxido de carbono no capturado puede convertirse en una industria en sí misma.
El dióxido de carbono también se puede convertir en combustibles sintéticos en los motores de combustión convencionales. Los viajes aéreos son el ejemplo más obvio, especialmente porque el tamaño y el peso de las baterías hacen casi imposible construir un jumbo jet eléctrico. El CO2 recuperado también se puede utilizar como base para productos comunes no combustibles, incluidos materiales de construcción, y en productos químicos y agrícolas, sin mencionar la adición de gas a nuestras bebidas.
Holocene es una de las muchas empresas que buscan convertir la extracción de CO2 en un negocio viable a largo plazo mediante la venta de créditos de eliminación de carbono a empresas más grandes. Su método consiste en aspirar aire a través de agua que se ha combinado con ácido amniótico que se une al dióxido de carbono. Luego, la mezcla de agua y dióxido de carbono se combina con guanidina, que convierte el dióxido de carbono en un sólido que se puede filtrar fácilmente, lo que permite reutilizar el agua con aminoácidos. Luego, el CO2 sólido se calienta a una temperatura baja, lo que separa la guanidina del CO2 gaseoso, y queda listo para su uso o aislamiento. Holocene cree que los disolventes reutilizables (y el procesamiento químico reutilizable) combinados con calor a baja temperatura hacen que su enfoque sea más rentable que el de sus competidores.
Mission Zero también busca desarrollar una forma de bajo costo de comprar grandes cantidades de dióxido de carbono de la atmósfera. Aspira aire a su equipo y luego aplica un solvente a base de agua. Pero en lugar de tratar químicamente esta mezcla, utiliza electrólisis y un proceso de intercambio iónico para purificar el líquido y extraer el dióxido de carbono. A partir de ahí, el líquido se puede reutilizar y el dióxido de carbono se puede volver a enterrar bajo tierra o convertir en productos viables. La empresa afirma que su proceso electroquímico es igualmente más caro y más eficiente energéticamente que muchas otras empresas del sector.
Dadas las sensibilidades comerciales involucradas, no es fácil comprender verdaderamente el costo de extraer CO2 de la atmósfera con un DAC para exteriores. Dependiendo de dónde se mire, la cifra puede llegar a 600 dólares por tonelada, pero la cifra más común está entre 300 y 400 dólares. Durante años, la opinión predominante fue que el CAD necesitaba subir de nivel A un costo de $100 por tonelada para volverse económicamente viable..
A principios de este año, la firma alemana de capital riesgo centrada en el clima Extantia Capital salió a bolsa Profundiza en su origen Shibboleth de 100 dólares y rastreo hasta el papel de la primera empresa DAC Ingeniería del carbono en 2018 Cuando publiqué un artículo esperaba que su costo a largo plazo cayera a al menos 94 dólares por tonelada. De repente, “menos de 100 dólares por tonelada” se convirtió en el estándar al que se adhirieron todas las demás empresas de DAC. Pero, como escribió Torben Schreiter de Extantia, esa cifra también estaba ligada a los precios en dólares de 2016, por lo que no creció con la inflación. En 2023, Foro Económico Mundial Dijo que el costo de la captura aérea directa tendría que caer “a menos de 200 dólares por tonelada” antes de que pudiera adoptarse ampliamente.
No importa si tus objetivos son medioambientales o industriales, sabemos que el volumen de dióxido de carbono que hay que extraer de la atmósfera es importante. Para que esto sea viable, el coste de extracción debe disminuir significativamente. Una medida más madura sería que los precios estuvieran en línea con, o por debajo, el costo de un flujo perpetuo de CO2 como mercancía.
“Todos estos métodos DAC utilizan un embalar dijo Keaton Ross, director ejecutivo de Holocene Energy. Ross dice que es el costo de esta energía lo que hace que la captura directa de aire sea tan costosa. Él cree que los sistemas basados en calor (como el sistema del Holoceno) tienen más probabilidades de ganar al final porque el calor puede provenir de cualquier cantidad de fuentes asequibles. Estas afirmaciones sobre la capacidad de reducir los costos del DAC fueron lo suficientemente convincentes como para que en septiembre Google invirtiera en Holocene y se comprometiera a comprarle créditos de carbono en el futuro.
El Dr. Nicholas Chadwick, director ejecutivo de Mission Zero, dijo a Engadget que su empresa tiene como objetivo unos 350 dólares por tonelada para 2026, pero esa cifra “depende de un precio específico de la electricidad”. Él cree que este precio es “mucho mejor que el que está disponible en el mercado de productos básicos”, por lo que es una obviedad para que las industrias dependientes del CO2 comiencen a comprar en Mission Zero.
Barricadas
La objeción obvia a la captura directa de aire es que, aunque hay mucho dióxido de carbono en la atmósfera, todavía representa una proporción relativamente pequeña del total. He oído que el proceso se describe como extracción de oro en el océano, y los costos de energía por sí solos lo harían inviable en la escala necesaria. En 2022, Instituto de Economía Energética y Análisis Financiero Francamente afirmó que la operación “simplemente no funcionaría”. Parte de la objeción fue que podría (y todavía se utiliza) para mejorar la recuperación de petróleo, pero también que cuando las instalaciones DAC se ponen en funcionamiento, a menudo son mucho menos efectivas para capturar dióxido de carbono de lo prometido inicialmente.
En 2023 un artículo que publiqué Boletín de los científicos atómicos Expresó su enojo porque el Departamento de Energía de Estados Unidos invirtió 600 millones de dólares en uno de estos proyectos. Sus autores dijeron que los costos de energía necesarios para filtrar tanto aire para extraer solo el 0,04% del total superan con creces otras formas menos costosas de reducir las emisiones, y que no habría mejoras significativas en física y química. Esto haría que la captura directa de aire fuera significativamente más eficiente. Dijeron, francamente: “Es estúpido construir algo hoy que no necesitaremos durante 50 años, si es que alguna vez lo necesitaremos”.
Chadwick dijo que gran parte de las críticas al DAC se centran en la viabilidad técnica, lo que, según él, es un punto falso. “Hay muchos procesos industriales donde la termodinámica está presente impresionante“Mire el amoníaco: tomó años y años lograr que el rendimiento alcanzara el nivel actual”, dijo. Lo que impulsó estas operaciones ineficientes, dijo, fue su “inevitabilidad económica en el mercado”. “Cuando alguien demuestra que puede hacerlo [Direct Air Capture] “Por 200 dólares la tonelada, todos estos argumentos desaparecen”.
Tanto Chadwick como Ross hablaron sobre la importancia de la escala para ayudar a acelerar esta industria aún incipiente. En 2023, Carbon Engineering, 1PointFive y Occidental comenzaron la construcción del proyecto. planta estrato En Texas, cuando esté terminado, se espera que absorba 500.000 toneladas de dióxido de carbono del aire al año. Sin embargo, ambos son optimistas en cuanto a que los proyectos en construcción ayudarán a los ingenieros a resolver estas cuestiones. Queda un largo camino por recorrer antes de que alcancemos los miles de millones de toneladas que los expertos creen que necesitaremos extraer para tener alguna esperanza de supervivencia.
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