Con la inversión adecuada en infraestructura pública, Estados Unidos podría hasta duplicar la cantidad de emisiones de dióxido de carbono capturadas y almacenadas actualmente en todo el mundo en los próximos seis años, según un análisis de investigadores de la Universidad de Princeton.

Los autores proponen en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias una red de oleoductos que transferiría los desechos de dióxido de carbono de las refinerías de etanol en el medio oeste de Estados Unidos, donde los granos se fermentan para producir el combustible a base de alcohol, a los campos petrolíferos en el oeste de Texas. El carbono capturado se bombearía luego a campos petrolíferos casi agotados mediante una técnica conocida como recuperación mejorada de petróleo. donde el dióxido de carbono ayuda a recuperar el aceite residual y, en última instancia, queda atrapado bajo tierra.

Los investigadores encontraron que esta red de captura y almacenamiento podría evitar que hasta 30 millones de toneladas métricas de dióxido de carbono producido por el hombre ingresen a la atmósfera cada año, una cantidad equivalente a retirar 6.5 millones de automóviles de la carretera. En la actualidad, alrededor de 31 millones de toneladas métricas de dióxido de carbono se capturan y almacenan anualmente en todo el mundo.

Los autores fueron motivados por un crédito fiscal aprobado por el Congreso en la Ley de Presupuesto Bipartidista de 2018 para fomentar la inversión en la captura y almacenamiento de carbono. Su análisis mostró que esta red de captura y almacenamiento a gran escala sólo sería posible —y rentable para las empresas que la utilizan— si los créditos fiscales se combinan con préstamos gubernamentales a bajo interés para financiar la infraestructura de oleoductos necesaria. Si los gobiernos proporcionaran préstamos de bajo costo para solo la mitad de los oleoductos, la red de menor escala resultante todavía secuestraría 19 millones de toneladas métricas de dióxido de carbono por año.

"Los nuevos créditos fiscales son la política más importante que incentiva la captura de carbono, utilización y almacenamiento (CCUS) en el mundo actual, "dijo el primer autor Ryan Edwards, becario de ciencia e ingeniería del Congreso de la AAAS en Washington, D.C. quien obtuvo su Ph.D. en ingeniería civil y ambiental de Princeton en 2018. Edwards trabajó en el análisis como estudiante graduado bajo el coautor Michael Celia, director del Instituto Ambiental de Princeton (PEI) y la Profesora de Estudios Ambientales Theodora Shelton Pitney y profesora de ingeniería civil y ambiental.

"Esta es la primera vez que tenemos una política frente a nosotros que nos permite considerar seriamente la implementación a gran escala, ", Dijo Edwards." Hay mucho interés en CCUS en diferentes niveles, y apoyo bipartidista. Lo que no ha habido es un plan sobre cómo podría suceder esto y cómo se vería ".

El Panel Intergubernamental de Cambio Climático de la ONU ha identificado la captura de carbono como un componente clave para reducir las emisiones de dióxido de carbono y mantener la temperatura promedio del planeta dentro de 2 grados Celsius por encima de los niveles preindustriales. Para hacer eso, se estima que para 2050, 5, 000 a 10, 000 toneladas métricas de dióxido de carbono deben capturarse y almacenarse cada año, Informe de Edwards y Celia.

Sin embargo, La implementación de la infraestructura de almacenamiento de carbono se ha visto obstaculizada por la falta de apoyo político y los grandes costos iniciales para proyectos individuales. Dijo Celia.

"Para que CCUS tenga alguna posibilidad de desarrollo a gran escala, se necesita construir la infraestructura necesaria, ", Dijo Celia." Esto incluye tuberías para transportar CO2 desde los lugares donde se captura a los lugares donde se puede utilizar. Nuestro estudio proporciona una hoja de ruta económicamente viable para construir tal tubería, lo que sería un primer paso crítico para CCUS a gran escala en los Estados Unidos ".

Se han construido infraestructuras similares a gran escala, como el sistema de carreteras interestatales y las redes de energía eléctrica, con financiación y coordinación del gobierno. Dijo Edwards.

"Nuestro análisis muestra que será necesario un apoyo público adicional más allá de los créditos fiscales para permitir la implementación a gran escala en el corto plazo, ", Dijo Edwards." Así es como se hacen estas cosas:los gobiernos juegan un papel clave. Un excelente ejemplo reciente es el liderazgo en infraestructura de energía limpia por parte del gobierno del estado de Texas que permitió el gran auge de la energía eólica allí ".

Edwards y Celia se centraron en las refinerías de etanol porque el gas que producen es más del 99 por ciento de dióxido de carbono. lo que lo convierte en uno de los más rentables de capturar, Dijo Edwards. Por el contrario, él dijo, el subproducto de la quema de carbón es sólo entre un 10 y un 15 por ciento de dióxido de carbono y la tecnología de captura es cara. El costo de capturar dióxido de carbono de fuentes de carbón o gas varía entre 50 y 75 dólares por tonelada métrica, en comparación con alrededor de $ 20-30 por tonelada métrica para las fuentes de etanol.

Al mismo tiempo, Las refinerías de etanol del medio oeste, que producen 43 millones de toneladas métricas de dióxido de carbono al año, están ubicadas lejos de las tuberías de dióxido de carbono existentes y no se asientan sobre formaciones geológicas adecuadas para almacenar el gas. Escribieron Edwards y Celia.

La recuperación convencional de un pozo de petróleo rinde alrededor del 40 por ciento del petróleo total dentro de la roca, Dijo Edwards. La inyección de dióxido de carbono en el depósito permite recuperar más petróleo, típicamente alrededor de un 15 por ciento adicional, él dijo. El dióxido de carbono se separa del aceite en la superficie, luego, el gas se devuelve al suelo y finalmente queda atrapado allí.

La red que proponen Edwards y Celia podría aumentar la recuperación mejorada de petróleo en los Estados Unidos, actualmente limitada por la falta de dióxido de carbono asequible, en un 50 por ciento, ellos escribieron.

"Esto puede ser beneficioso para el clima y la seguridad energética nacional, "Dijo Edwards.

"Se espera que la demanda mundial de petróleo continúe después de 2050, por lo que es necesaria una nueva producción de petróleo, ", dijo." Si tiene que haber más petróleo, Es mucho mejor para el medio ambiente que produzcamos petróleo a nivel nacional a partir de un campo existente en lugar de perforar nuevos pozos en lugares como el Ártico, o importarlo desde nuevas fronteras. Ser capaz de secuestrar también el carbono capturado hace que la tecnología en general sea extremadamente atractiva ".

La red propuesta aún evitaría muchas más emisiones de dióxido de carbono de las que produciría el petróleo que ayuda a extraer, Dijo Celia.

"La escala del problema del carbono es tan grande que ninguna tecnología puede resolverlo por sí sola, "Dijo Celia." Es probable que los combustibles fósiles sean una fuente de energía significativa en el futuro previsible. CCUS es la única tecnología disponible actualmente que puede resolver el problema del carbono y al mismo tiempo permitir el uso de combustibles fósiles. Todas las proyecciones actuales de un futuro energético con bajas emisiones de carbono incluyen cantidades significativas de CCUS ".

El papel, "Infraestructura para permitir el despliegue de captura de carbono, utilización, y almacenamiento en los Estados Unidos, "se publicó el 18 de septiembre en la procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .