15 Feb ALMACENAMIENTO DE DIÓXIDO DE CARBONO

El secuestro del CO₂ engloba todas las formas de almacenamiento del mencionado gas. Océanos, plantas y formaciones geológicas funcionan como reservas significativas de dióxido de carbono en el planeta. Todas estas reservas intercambian CO₂ con la atmósfera, actuando, por tanto, como reservas/almacén de carbono si el flujo entrante del citado gas es mayor que el saliente.

Existen tres categorías principales de almacenamiento del carbono:

• Terrestre. Es una forma indirecta de almacenamiento donde los ecosistemas terrestres se mantienen, incrementan y manipulan para incrementar su capacidad de almacenamiento de carbono.
• Geológica. Existen diferentes formaciones geológicas que presentan las características necesarias para almacenar de forma segura el dióxido de carbono. Estas técnicas de almacenamiento tendrán grandes capacidades y permitirán un rápido almacenamiento del gas, evitando el peligroso incremento de la concentración de este gas en la atmósfera.
• Océanos. Absorben, liberan y almacenan grandes cantidades de CO₂ de la atmósfera. Hay dos técnicas para incrementar el almacenamiento en los océanos: incremento de la productividad de sistemas biológicos en los océanos a través de la fertilización (algas, por ejemplo) e inyección de CO₂ en el fondo del océano.

La capacidad de almacenamiento en estructuras geológicas es la opción más atractiva en cuanto al almacenamiento de grandes volúmenes de dióxido de carbono (generación de electricidad, refinerías, etc.).

Incrementar la fijación de CO₂ en los ecosistemas terrestres ofrece la posibilidad de reducir la concentración atmosférica de este gas a corto plazo. Sin embargo, su capacidad es limitada.

La transferencia de carbono entre suelos y plantas y otros organismos es conocido como el ciclo de carbono. El carbono es introducido en los ecosistemas de varias formas: fotosíntesis o descomposición de materia orgánica.

El objetivo del secuestro de carbono mediante fijación biológica en los ecosistemas terrestres es incrementar los niveles de fijación de CO₂. Esto se puede alcanzar mediante prácticas de conservación, incrementar el ritmo de crecimiento de las plantas, reforestación, conversión de terrenos marginales (pobre capacidad de producción) mediante el uso de sistemas de aprovechamiento, y restauración de tierras degradadas.

Características y ventajas del almacenamiento de CO₂

Las ventajas a corto plazo que ofrece este sistema de secuestro de CO₂ se pueden resumir en los siguientes apartados:

1. Incrementa la capacidad de captura de CO₂ de la atmósfera (favorece la fijación de fuentes difusas, por ejemplo, el transporte).
2. Mejora de la fertilidad y calidad del suelo.
3. Incrementa la eficiencia de uso del agua.
4. Genera una mayor superficie boscosa (biomasa).
5. Reduce el riesgo de erosión.
6. Permite la rehabilitación de terrenos degradados.

Las estructuras geológicas siguientes tienen suficiente capacidad para almacenar gran parte de las emisiones antropogénicas de CO₂ generadas durante las próximas décadas. Y se pueden resumir en:

• Recuperación de petróleo.
• Recuperación de metano presente en yacimientos de carbono.
• Reservas vacías de petróleo y gas natural.
• Acuíferos salinos.

Estas deben contar con la característica genérica de ser suficientemente permeables (conexión entre poros), y una capa superior impermeable, o sello, para retener el CO₂ inyectado en la capa.

Otra característica fundamental para la utilización de dichas estructuras como depósitos almacén de CO₂ es que deben estar a una profundidad superior a los 800 metros, ya que de esta forma este gas se encuentra en estado supercrítico, lo que permite almacenar una gran cantidad del gas en un volumen relativamente pequeño.

Sistemas de almacenamiento de CO₂

El almacén ideal debería reunir las condiciones de una alta presión (profundidad) y baja temperatura, ya que en estas condiciones el CO₂ alcanza su mayor densidad. Por esto son deseables regiones con bajo gradiente geotérmico.

Existen cuatro posibles formas para el almacenamiento de CO₂:

1. Reservas vacías de petróleo o gas: muchos campos de petróleo y gas están próximos a la finalización de su vida productiva. Algunos de ellos pueden actuar como depósitos de reserva de CO₂.
2. Formaciones profundas con alto contenido de sales disueltas: existen muchos estratos rellenos de agua que pueden ser potencialmente empleados para almacenar CO₂. Los acuíferos que pueden ser usados para almacenar CO₂ deben ser profundos y contener agua salada, no válida para extraer como agua potable.
3. Capas de carbón no explotables: el CO₂ puede ser inyectado en capas de carbón donde es adsorbido el CO₂; de esta forma el gas es almacenado de forma permanente en la estructura del carbón. Además en determinadas capas con alto contenido de metano la inyección del CO₂ desplaza al metano, permitiendo una recuperación con fines energéticos (el metano es la base del conocido gas ciudad comercializado ampliamente en el sector industrial y terciario).
4. Mares y océanos: Esta solución podría ser la adoptada por aquellos países o regiones que no dispongan de ninguna de las opciones anteriormente mencionadas. El volumen de CO₂ que puede ser almacenado en los océanos podría alcanzar el total del carbono de todas las reservas conocidas de todos los combustibles fósiles. Sin embargo, no se conoce el comportamiento del CO₂ disuelto en el océano y su impacto en la fauna marina.

Las operaciones de recuperación de petróleo que utilizan CO₂ como gas de trabajo son la principal fuente de inyección y almacenamiento de CO₂ en depósitos geológicos.

El CO₂ se puede inyectar de diferentes formas:

• En fase acuosa, disuelto en agua salada, como iones bicarbonatos.
• En minerales sólidos, como resultado de su reacción con la roca o formaciones acuosas.
• Adsorbido en hidrocarbonatos, particularmente asfaltos, bituminosos o carbones.

La disolución del CO₂ en el agua es un proceso relativamente lento, por lo que no contribuye sustancialmente a la capacidad de almacenamiento de CO₂ en la reserva. Sin embargo, sí puede ayudar a fijar parte del CO₂ a largo plazo. Circunstancialmente, la reacción de dicho gas con las rocas que conforman el depósito puede fijar de forma permanente el CO₂.

La interacción del CO₂ con los hidrocarburos, puede tener fines comerciales, ya que mejora y aumenta la recuperación de petróleo o gas natural (EOR, EGR). También es posible la utilización del CO₂ como forma de aumentar la recuperación del metano presente en las capas de carbón (ECBM).

Una vez inyectado el CO₂ en el deposito geológico, es necesario monitorizarlo, tanto por razones de distribución del almacenamiento, como para verificar que el almacenamiento se realiza de forma segura. Actualmente, las técnicas utilizadas son adaptadas de las utilizadas en la industria de extracción del gas natural y el petróleo.

A pesar de ello, son necesarios nuevos desarrollos tecnológicos específicos para monitorizar el depósito seleccionado de forma rigurosa y segura.

Para tener éxito en la lucha contra el cambio climático deben aplicarse una serie de actuaciones de distinto calado, que modifiquen de forma sustancial el empleo de la energía tal cual se conoce en la actualidad.

Dentro de estas medidas, la concienciación ciudadana o la cultura energética hacia un mundo más sostenible, tienen un peso relativo muy importante en la reducción de Gases de Efecto Invernadero, sobre todo porque son medidas basadas en hábitos, por lo que no requieren inversión.

Este tipo de actuaciones, deben complementarse con otra serie de aplicaciones o técnicas industriales para tratar de frenar el calentamiento global. Y dentro de estas tecnologías, el almacenamiento de CO₂, es una de las acciones a emplear para tratar de frenar el cambio climático al evitar emisiones de origen antropogénico a la atmósfera.