Limitar el calentamiento global a 2 grados Celsius requerirá no solo reducir las emisiones de dióxido de carbono, pero también eliminación activa de dióxido de carbono de la atmósfera. Esta conclusión del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático ha provocado un mayor interés en las "tecnologías de emisiones negativas".

Un nuevo estudio publicado el 25 de junio en Naturaleza Cambio Climático evalúa el potencial de los métodos descritos recientemente que capturan dióxido de carbono de la atmósfera a través de un proceso "electrogeoquímico" que también genera gas hidrógeno para su uso como combustible y crea subproductos que pueden ayudar a contrarrestar la acidificación del océano.

Primer autor Greg Rau, investigador del Instituto de Ciencias Marinas de la UC Santa Cruz y científico visitante del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, dijo que esta tecnología amplía significativamente las opciones para la producción de energía con emisiones negativas.

El proceso utiliza electricidad de una fuente de energía renovable para la electrólisis de agua salina para generar hidrógeno y oxígeno. junto con reacciones que involucran minerales abundantes a nivel mundial para producir una solución que absorbe y retiene fuertemente el dióxido de carbono de la atmósfera. Rau y otros investigadores han desarrollado varios métodos relacionados, todo lo cual implica electroquímica, agua salina, y minerales de carbonato o silicato.

"No solo reduce el dióxido de carbono atmosférico, también agrega alcalinidad al océano, por lo que es un beneficio doble ", Dijo Rau." El proceso simplemente convierte el dióxido de carbono en un bicarbonato mineral disuelto, que ya es abundante en el océano y ayuda a contrarrestar la acidificación ".

El enfoque de emisiones negativas que ha recibido la mayor atención hasta ahora se conoce como "energía de biomasa más captura y almacenamiento de carbono" (BECCS). Esto implica el cultivo de árboles u otros cultivos bioenergéticos (que absorben dióxido de carbono a medida que crecen), quemar la biomasa como combustible para centrales eléctricas, capturando las emisiones, y enterrar el dióxido de carbono concentrado bajo tierra.

"BECCS es caro y energéticamente costoso. Creemos que este proceso electroquímico de generación de hidrógeno proporciona una forma más eficiente y de mayor capacidad de generar energía con emisiones negativas". "Dijo Rau.

Él y sus coautores estimaron que los métodos electrogeoquímicos podrían, de media, aumentar la generación de energía y la eliminación de carbono en más de 50 veces en relación con BECCS, a un costo equivalente o menor. Reconoció que BECCS está más avanzado en términos de implementación, con algunas plantas de energía de biomasa ya en funcionamiento. También, BECCS produce electricidad en lugar de hidrógeno menos utilizado.

"Los problemas son cómo suministrar suficiente biomasa y el costo y el riesgo asociados con colocar dióxido de carbono concentrado en el suelo y esperar que permanezca allí". "Dijo Rau.

Los métodos electrogeoquímicos se han demostrado en el laboratorio, pero se necesita más investigación para ampliarlos. La tecnología probablemente se limitaría a sitios en la costa o en alta mar con acceso a agua salada, abundante energía renovable, y minerales. La coautora Heather Willauer del Laboratorio de Investigación Naval de EE. UU. Lidera el proyecto más avanzado de este tipo, un módulo de intercambio de cationes electrolíticos diseñado para producir hidrógeno y eliminar dióxido de carbono a través de la electrólisis del agua de mar. En lugar de luego combinar el dióxido de carbono y el hidrógeno para producir combustibles de hidrocarburos (el interés principal de la Marina), el proceso podría modificarse para transformar y almacenar el dióxido de carbono como bicarbonato oceánico, logrando así emisiones negativas.

"Son los primeros días de la tecnología de emisiones negativas, y debemos mantener la mente abierta sobre las opciones que puedan surgir, ", Dijo Rau." También necesitamos políticas que fomenten el surgimiento de estas tecnologías ".