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Investigadores del Instituto Paul Scherrer PSI y de la ETH de Zúrich han estudiado hasta qué punto la captura directa de dióxido de carbono (CO2) del aire ambiente puede contribuir a eliminar eficazmente los gases de efecto invernadero de la atmósfera. El resultado: Con una planificación cuidadosa, por ejemplo en lo que se refiere a la ubicación y al suministro de la energía necesaria, se puede eliminar el CO2 de forma eficaz para el clima. Los investigadores han publicado su análisis en la revista Environmental Science & Technology.
La captura y almacenamiento directo de carbono en el aire (DACCS) es una tecnología relativamente nueva para la eliminación del dióxido de carbono de la atmósfera. Dado que permitiría atrapar grandes cantidades de CO2, esta tecnología también podría reducir el efecto invernadero. Los investigadores del Instituto Paul Scherrer PSI y de la ETH de Zúrich han investigado ahora la eficacia que podría tener la aplicación de diferentes configuraciones del sistema de un determinado proceso. Para ello, analizaron un total de cinco configuraciones diferentes para capturar el CO2 del aire y su uso en ocho lugares distintos del mundo. Uno de los resultados: Dependiendo de la combinación de tecnología utilizada y del lugar concreto, se puede eliminar el CO2 del aire con una eficacia de hasta el 97%.
Para separar el CO2 de la atmósfera, primero se hace pasar el aire por un llamado absorbente con la ayuda de ventiladores. Éste retiene el CO2 hasta que se agota su capacidad de absorción del gas de efecto invernadero. A continuación, en el segundo paso, llamado de desorción, el CO2 se libera de nuevo del absorbente. Dependiendo del absorbente, esto ocurre a temperaturas comparativamente altas de hasta 900 grados Celsius o a temperaturas más bien bajas de unos 100 grados Celsius. Además de la energía necesaria para la producción e instalación del equipo, el funcionamiento de los ventiladores y la generación del calor necesario producen emisiones de gases de efecto invernadero. "El uso de esta tecnología sólo tiene sentido si estas emisiones son significativamente menores que las cantidades de CO2 que ayuda a almacenar", afirma Tom Terlouw, que investiga en el Laboratorio de Análisis de Sistemas Energéticos del PSI y es el primer autor del estudio.
Eficiencia de hasta el 97 por ciento
En su estudio, los investigadores centraron su examen en un sistema de la empresa suiza Climeworks, que trabaja con el proceso de baja temperatura. Los investigadores del PSI analizaron el uso de esta tecnología en ocho lugares del mundo: Chile, Grecia, Jordania, México, España, Islandia, Noruega y Suiza. Para cada lugar, calcularon las emisiones globales de gases de efecto invernadero a lo largo de todo el ciclo de vida de una planta. Por ejemplo, compararon la eficiencia del proceso cuando la electricidad necesaria procede de la energía solar o de la red eléctrica existente. Como fuentes para la energía térmica necesaria asumieron, por ejemplo, plantas termosolares, calor residual de procesos industriales o bombas de calor. Para el estudio, elaboraron cinco diseños diferentes de sistemas de captura de CO2 atmosférico para cada uno de los ocho emplazamientos. Con respecto a la eficiencia, los resultados muestran una enorme gama, del 9 al 97%, en términos de eliminación real de gases de efecto invernadero mediante el uso de DACCS.
No hay sustituto para la reducción de emisiones
"Las tecnologías de captura de CO2 son meramente complementarias a una estrategia global de descarbonización -es decir, de reducción de las emisiones de CO2- y no pueden sustituirla", subraya Christian Bauer, científico del Laboratorio de Análisis de Sistemas Energéticos y coautor del estudio. "Sin embargo, pueden ser útiles para alcanzar los objetivos definidos en el Acuerdo de París sobre el cambio climático, porque ciertas emisiones, por ejemplo las de la agricultura, no pueden evitarse". Así, un objetivo de emisiones netas cero solo puede alcanzarse con la ayuda de tecnologías adecuadas de emisiones negativas.
Fuentes, créditos y referencias:
Terlouw, Tom et al, Life Cycle Assessment of Direct Air Carbon Capture and Storage with Low-Carbon Energy Sources ,Environmental Science & Technology (2021) DOI: 10.1021/acs.est.1c0326