Una nueva forma de extraer CO2 de la atmósfera

Nuestro planeta está en problemas: si no empezamos a eliminar el dióxido de carbono de la atmósfera, su temperatura irá en aumento y a un ritmo cada vez mayor. La ingeniera química Jennifer Wilcox nos anticipa algunas asombrosas tecnologías para limpiar al carbono del aire, utilizando reacciones químicas que capturan y reutilizan el CO2 casi de la misma manera en que lo hacen los árboles, pero a gran escala. Esta charla analiza tanto las posibles ventajas como las dificultades.

Cuatrocientas partes por millón.

Esa es la concentración aproximada
del CO2 en el aire hoy en día.

¿Qué significa esto?

Por cada 400 moléculas
de dióxido de carbono,

hay un millón de moléculas
de oxígeno y nitrógeno.

En esta sala hay ahora unas 1800 personas.

Imaginen si hubiera una sola
persona con una camisa verde

y se nos pidiera encontrarla.

Ese es el reto al que nos enfrentamos
cuando hay que capturar CO2

directamente del aire.

Extraer CO2 del aire suena fácil.

En realidad, es muy difícil.

Pero les diré qué es fácil:

evitar las emisiones de CO2.

Pero no lo hacemos.

Ahora tenemos que pensar
en cómo volver atrás

y extraer CO2 del aire.

Es difícil, pero posible.

Y hoy voy a contarles en qué punto
se encuentra esta tecnología

y hacia donde podría
dirigirse en el futuro.

La Tierra extrae CO2
del aire de manera natural

mediante el agua de mar, el suelo,
las plantas e incluso las piedras.

Y aunque los ingenieros y los científicos
están haciendo un trabajo inestimable

para acelerar estos procesos naturales,

no es suficiente.

La buena noticia es
que hay otras alternativas.

Gracias al ingenio humano,
hoy en día tenemos la tecnología

para extraer CO2 del aire

mediante un sistema
de reacciones químicas.

Imaginémoslo como un bosque sintético.

Hay dos técnicas básicas
para construir estos bosques.

Una utiliza químicos disueltos
en agua capaces de captar CO2.

La otra se basa en materiales sólidos

que contienen químicos
capaces de captar CO2.

Da igual qué método se elija,
pues básicamente son lo mismo.

Vemos aquí cómo sería el sistema
que puede hacer esta tarea.

Esto es un contactor de aire.

Como ven, es fundamental que sea ancho,

con una gran superficie que permita
procesar el aire necesario.

Recuerden que estamos intentando
capturar solo 400 moléculas en un millón.

Si se usa el sistema a base de líquidos,

se toma el material de empaque
de esta gran superficie,

se llena el contactor
de aire con este material,

se usan bombas para distribuir
el líquido por todo el material

y con esos ventiladores
ubicados en la parte delantera

se hace pasar el aire por el líquido.

El CO2 del aire se separa del líquido

al reaccionar con las moléculas de CO2
de enlace fuerte que están en la solución.

Para poder capturar gran cantidad de CO2,
el contactor debe ser bien profundo.

Hay mayor aprovechamiento,

porque cuanto más
profundo sea el contactor,

más energía se emplea
para impulsar el aire.

Los contactores que extraen aire de forma
directa tienen un diseño característico,

con una enorme superficie
pero un espesor relativamente fino.

Una vez que se ha capturado el CO2,

se debe poder reciclar el material
utilizado para capturarlo una y otra vez.

La magnitud de captura
del carbono es tan grande

que ese proceso debe ser sostenible

y no es ideal usar
el material una sola vez.

Reciclar el material requiere
una gran cantidad de calor,

porque el CO2 está tan diluido en el aire
y el material que lo capta es tan fuerte

que se necesita mucho calor
para poder reciclar ese material.

Y al reciclar el material con ese calor,

el CO2 concentrado que se obtuvo
a partir del CO2 diluido en el aire

se libera y se obtiene
un CO2 de alta pureza.

Y esto es muy importante,

porque el CO2 de alta pureza
es más fácil de licuar,

más fácil de transportar,
ya sea en tubos o camiones,

o incluso más fácil de usar directamente,
como combustible o como químico.

Quiero hablar un poco más
sobre esa energía.

El calor necesario para regenerar
o reciclar estos materiales

determina por completo la energía
y el gasto que implica.

Así que les pregunto:

¿cuánta energía creen que hace falta

para extraer un millón de toneladas
de CO2 del aire en un año?

La respuesta es: una central eléctrica.

Hace falta una central eléctrica para
capturar CO2 directamente del aire.

Según el método que se elija,

la central eléctrica podría estar
entre 300 y 500 megavatios.

Y hay que tener cuidado con
el tipo de central que se elige.

Si se elige carbón,

se acaba emitiendo más CO2
del que se extrae.

Ahora hablemos de costos.

Una tecnología de alto consumo energético
puede costar unos USD 1000 por tonelada,

solo para su extracción.

Vamos a traducir eso.

Si tomaran ese CO2 tan costoso
y lo convirtieran en combustible líquido,

valdría más de USD 13 el litro.

Es demasiado caro, no es viable.

¿Cómo podríamos bajar los costos?

Eso es, en parte, mi trabajo.

Existe una empresa a escala comercial

que puede hacerlo por tan solo
USD 600 la tonelada.

Y hay otras empresas que
están desarrollando tecnologías

capaces de hacerlo por un costo aún menor.

Voy a referirme ahora
a algunas de estas empresas.

Una se llama "Carbon Engineering",
con sede en Canadá.

Utilizan un método basado
en líquidos para separar,

combinado con la quema de gas natural
súper abundante y barato

para producir el calor requerido.

Usan un método inteligente que
les permite cocapturar el CO2 del aire

y el CO2 que generan
al quemar el gas natural.

Mediante este sistema,

contrarrestan el exceso de polución
y reducen los costos.

"Climeworks", con sede en Suiza,
y "Global Thermostat" en EE. UU.,

utilizan un método diferente.

Se valen de materiales
sólidos para la captura.

"Climeworks" usa el calor de la Tierra,
es decir energía geotérmica,

o incluso el exceso de vapor
de otros procesos industriales

para reducir la polución y los costos.

"Global Thermostat" tiene
un sistema distinto.

Se centran en el calor necesario

y en la velocidad a la cual
se mueve en el material

para poder liberar y producir CO2

a un ritmo muy rápido,

lo que les permite tener
un diseño más compacto

y costos generales más bajos.

Y todavía hay más.

Un bosque sintético tiene una gran
ventaja sobre uno real: el tamaño.

Esta imagen muestra un mapa del Amazonas.

El Amazonas es capaz de capturar
1600 millones de toneladas de CO2 por año.

Esto equivale a un 25 % de
las emisiones anuales de EE. UU.

La superficie necesaria
para establecer un bosque sintético

o una planta específica que capturen
la misma cantidad de CO2

es 500 veces más pequeña.

Además, no hace falta construir
un bosque sintético en tierra cultivable,

así que no compite con la agricultura
ni con los alimentos

y, además, no es necesario
cortar árboles reales con ese fin.

Quiero retroceder

y volver a hablar
de las emisiones negativas.

Para que las emisiones sean negativas
es necesario que el CO2 capturado

sea permanentemente
eliminado de la atmósfera,

es decir, que vuelva debajo
de la superficie terrestre,

que es de donde salió en un principio.

Pero la realidad es que hoy en día
a nadie le pagan por hacer esto,

o al menos no lo suficiente.

Las empresas que están
desarrollando estas tecnologías

tienen interés en extraer el CO2

y sacar alguna rentabilidad
con un producto de mercado.

Podría ser combustibles
líquidos, plásticos

o incluso grava sintética.

No me malinterpreten, estos
mercados del carbono son excelentes.

Pero tampoco quiero que se desilusionen.

No son lo suficientemente grandes
para resolver la crisis climática

y lo que debemos hacer es
pensar en lo que conllevarían.

Una cosa muy positiva
sobre los mercados del carbono

es que permiten construir
nuevas plantas de captura

y, con cada nueva planta
que se construye, aprendemos más.

Y cuando aprendemos más,

tenemos la oportunidad
de reducir los costos.

Pero también tenemos
que estar dispuestos a invertir

como sociedad global.

Podemos tener las ideas más inteligentes
y la mejor tecnología del mundo,

pero no sería suficiente

para que esta tecnología tenga
un impacto significativo en el clima.

Necesitamos que se regule,

necesitamos subvenciones

y gravámenes sobre el carbono.

Algunos estaríamos totalmente
dispuestos a pagar más

pero será necesario

que las vías de carbono neutral y negativo

sean asequibles
a la mayoría de la sociedad

para que tengan impacto en el clima.

Además de este tipo de inversiones,

también necesitamos invertir
en investigación y desarrollo.

¿Cómo sería esto?

En 1966, EE. UU. invirtió un 0,5 %
de su PIB en el programa Apolo.

Llevó personas a la luna ida
y vuelta, de manera segura.

Hoy en día, 0,5 % del PIB
son unos USD 100 mil millones.

Sabiendo que la captura directa de aire

es uno de los frentes de nuestra
lucha contra el cambio climático,

imaginen si pudiéramos invertir
el 20 %, es decir, USD 20 mil millones.

Es más, imaginemos
si podemos reducir los costos

a USD 100 la tonelada.

Será difícil, pero es lo que hace
que mi trabajo sea interesante.

¿Cómo sería USD 20 mil millones
a USD 100 la tonelada?

Para ello, hay que construir
200 bosques sintéticos,

cada uno con capacidad de capturar
un millón de toneladas de CO2 por año.

Eso representa cerca del 5 %
de las emisiones anuales en EE. UU.

No parece mucho,

pero es, en realidad, muy significativo.

Las emisiones generadas
por el transporte de larga distancia

y las aerolíneas comerciales,

suman alrededor del 5 %.

Nuestra dependencia
de los combustibles líquidos

hace que estas emisiones
sean muy difíciles de evitar.

Así que esta inversión podría
ser completamente significativa.

¿Qué superficie terrestre
se necesitaría para hacer esto?

Doscientas plantas,

que ocuparían cerca de la mitad
de la superficie de Vancouver.

Esto, si funcionaran a gas natural.

Pero recuerden que la desventaja
del gas natural es que también emite CO2.

Y si usamos gas natural para capturar
CO2 directamente del aire,

acabaremos captando alrededor
de un tercio de lo que se pretende,

a menos que se use el sistema
inteligente de la cocaptura

aplicado por "Carbon Engineering".

Si tuviéramos un sistema alternativo
y utilizáramos energía eólica o solar,

la superficie debería ser 15 veces mayor,
como el tamaño de Nueva Jersey.

Una de los temas que me ocupan
en mi trabajo y en mi investigación

es optimizar estas plantas
y evaluar dónde instalarlas

y pensar en los recursos
locales disponibles,

ya sea tierra, agua, electricidad
asequible y no contaminante.

Se puede usar, por ejemplo,
electricidad no contaminante

para separar el agua y producir hidrógeno,

que es un sustituto excelente del gas
natural -- libre de carbono, además --

para suministrar el calor necesario.

Pero quiero que reflexionemos
de nuevo sobre las emisiones negativas.

Las emisiones negativas no deben
considerarse un remedio milagroso,

pero pueden ayudarnos
si seguimos atascados

a la hora de reducir la polución
de CO2 a nivel mundial.

Por eso tenemos que tener cuidado.

Este método es tan atractivo
que hasta puede ser riesgoso,

pues algunos pueden aferrarse a él

como si fuera la solución
definitiva a la crisis climática.

Puede tentar a la gente a quemar
combustibles fósiles 24 horas al día,

365 días al año.

No deberíamos considerar
las emisiones negativas

como un sustituto
para detener la polución,

sino como un elemento más
de un portafolio que ya existe

y que incluye todo,

desde una mayor eficiencia energética,

al carbono de bajo consumo,

a la agricultura mejorada.

Algún día, todo esto nos llevará
al camino de las emisiones negativas.

Un poco de autorreflexión.

Mi marido es médico de urgencias.

Y me maravilla el trabajo
que él hace con sus colegas

para salvar vidas todos los días.

Y cuando hablo con ellos
de mi trabajo para capturar carbono,

veo que ellos también se maravillan.

Y eso es porque combatir el cambio
climático capturando el carbono,

no se trata solo de salvar
un oso polar o un glaciar.

Se trata de salvar vidas humanas.

Puede que un bosque sintético nunca
llegue a ser tan bello como uno de verdad,

pero podría permitirnos
preservar no solo el Amazonas

sino a todas las personas
que queremos y valoramos,

además de las generaciones futuras

y la civilización moderna.

Gracias.

(Aplausos)