Expertos en EEUU analizan las necesidades para lograr la completa descarbonización de los sistemas energéticos

La mayoría de las estrategias para combatir el cambio climático se concentran en la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero mediante la sustitución de combustibles fósiles por fuentes de energía renovable. En Junio de 2016 el Secretario de Energía de Estados Unidos, Ernest Moniz, creo un grupo de trabajo formado por participantes de ocho universidades para evaluar las necesidades en investigación y desarrollo de dos estrategias adicionales: el reciclaje de dióxido de carbono y la eliminación de grandes cantidades de dióxido de carbono de la atmósfera.

Autor: R.M. Navarro Yerga- Instituto de Catálisis y Petroleoquímica (CSIC)

El grupo de trabajo, compuesto por expertos de Duke, Harvard, Georgia Tech, MIT, Princeton, Stanford, Universidad de Illinois y la Universidad de Washington estudiaron tecnologías de bajas emisiones de carbono que permitieran mantener el uso de los combustibles líquidos y gaseosos fósiles para la distribución de la energía en el transporte, los edificios y la industria de modo que fueran complementarios a las fuentes de energía libres de carbono basados en la electrificación de la energía eólica y solar. También analizaron tecnologías para permitir la eliminación total del carbono neto de la atmósfera, para si en algún momento futuro el mundo deseara reducir la concentración global de dióxido de carbono en la atmósfera. El grupo de trabajo ha analizado las tecnologías de eliminación de CO2 que tienen potencial para lograr reducciones en la escala de mil millones de toneladas métricas de CO2 por año, lo que representa alrededor del 2,5 por ciento de las emisiones globales anuales (alrededor de 40 mil millones de toneladas métricas). Las vías de  investigación para la eliminación de CO2 a gran escala incluye la utilización de cultivos agrícolas para almacenar más carbono en el suelo, la reutilización del dióxido de carbono para formar plásticos y combustibles y el almacenamiento de dióxido de carbono en grandes depósitos subterráneos asociado a procesos de recuperación mejorada de petróleo.

 

Las recomendaciones del grupo de trabajo fueron entregadas al Departamento de energía el pasado mes de diciembre y advierten de la complejidad y dificultad para el desarrollo de sistemas para la reducción de las emisiones de CO2 atmosférico. También instan a los gobiernos a invertir en investigación y desarrollo para evaluar los impactos de las tecnologías, tanto intencionales como no intencionales, más allá de su capacidad de reducir el CO2 atmosférico. La reducción del CO2 atmosférico requerirá una amplia cooperación entre investigadores académicos, industria y política gubernamental para reconfigurar el sistema energético para hacerlo sostenible frente al cambio climático, la estabilidad geopolítica y el uso responsable de la tierra. El informe del grupo de trabajo concluye con una agenda de investigación muy interesante para la comunidad científica para lograr la completa descarbonización de los sistemas energéticos del futuro con cinco principales recomendaciones sobre investigación y desarrollo:

1 Mejorar y ampliar el modelado de sistemas:  el grupo de trabajo encontró que debido a la complejidad de la reducción a gran escala del CO2, se necesitan modelos mejorados basados en un enfoque sistémico para evaluar los impactos  de la eliminación del CO2 sobre la atmósfera, los sistemas ecológicos y la economía.

2 Aprovechar el ciclo biológico natural en el que las plantas absorben y almacenan el CO2 atmosférico. Es necesario evaluar cómo optimizar los cultivos para absorber mayores cantidades de dióxido de carbono y almacenar más carbono en el suelo durante largos períodos de tiempo, sin un aumento importante de los recursos necesarios, como el agua y los fertilizantes. También se hace hincapié en promover técnicas agrícolas que prolonguen el tiempo que el carbono permanece en el suelo y la utilización de diversos recursos biológicos, como el quelpo gigante, como  reserva de biocombustibles.

3 Explorar la transformación sintética del CO2 en combustibles y productos útiles. El dióxido de carbono se puede convertir en productos químicos y combustibles valiosos, pero requiere energía para hacerlo. Una parte crítica de este sistema sería la energía libre de carbono de bajo costo para impulsar esta conversión. El grupo de trabajo recomienda investigación para explorar mejores materiales y sistemas que permitan reacciones que harían la conversión de CO2 más barata y más eficiente.

4 Evaluar el almacenamiento de CO2 en formaciones geológicas. Los trabajos anteriores sobre recuperación mejorada de petróleo se centraron en minimizar el almacenamiento de CO2 para extraer hidrocarburos. El grupo de trabajo recomendó el desarrollo de sistemas de recuperación de petróleo avanzados en donde se cooptimize el almacenamiento de CO2 y la extracción de hidrocarburos de tal manera que se almacenaría sustancialmente más carbono que se extrae en los combustibles fósiles.

5 Estudiar métodos mejorados para separar y capturar el dióxido de carbono de una mezcla de gases, un proceso que actualmente es demasiado costoso y requiere mucha energía. Tanto el descubrimiento de sustancias mejoradas para absorber dióxido de carbono como el desarrollo de procesos capaces de separar y almacenar dióxido de carbono a gran escala son necesarios. Los sorbentes mejorados reducirían el costo de la “captura directa de aire”, que implica absorber dióxido de carbono directamente desde el aire y concentrarlo para su uso o almacenamiento.

 

Más información:

 https://energy.gov/sites/prod/files/2016/12/f34/SEAB-CO2-TaskForce-FINAL-with%20transmittal%20ltr.pdf

 

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