Retirar dióxido de carbono del mar

Un avance tecnológico reciente hace plausible recurrir a una estrategia alternativa para combatir el cambio climático global: en vez de retirar dióxido de carbono del aire, retirarlo del mar.

El dióxido de carbono (CO2), principal gas de efecto invernadero, sigue acumulándose en la atmósfera terrestre. Equipos de investigación de todas partes del el mundo llevan años buscando formas de eliminar eficazmente ese gas del aire. Mientras tanto, el principal "sumidero" del dióxido de carbono de la atmósfera es el mar, que absorbe entre el 30% y el 40% de todo el CO2 producido por las actividades humanas. Pero la capacidad del mar para absorber CO2 no es ilimitada y además está provocando la acidificación de sus aguas.

Recientemente, la posibilidad de eliminar el dióxido de carbono directamente del agua de mar ha surgido como otra posibilidad prometedora para mitigar la acumulación de emisiones de CO2 e incluso llegar algún día a conseguir que la presencia de ese gas experimente una disminución neta. Sin embargo, aunque algunas empresas se están aventurando en este incipiente sector de la captura de CO2 oceánico, no ha habido ningún avance tecnológico lo bastante esperanzador.

Los métodos existentes para eliminar el dióxido de carbono del agua de mar aplican una tensión eléctrica a través de un conjunto de caras membranas, y además es necesario utilizar una serie de sustancias químicas, lo que hace más caro y más complejo el proceso. Emplear a gran escala estas técnicas resulta inviable por el alto coste que ello supondría.

Ahora, el equipo de T. Alan Hatton, Kripa Varanasi, Seoni Kim, Michael Nitzsche, Simon Rufer y Jack Lake, todos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Estados Unidos, parece que ha dado con la clave de un mecanismo de eliminación realmente eficaz y barato.

El equipo ha ideado un proceso reversible basado en células electroquímicas sin membrana. Se utilizan electrodos reactivos para liberar protones en el agua de mar suministrada a las células, lo que impulsa la liberación del dióxido de carbono disuelto en el agua.

El proceso es cíclico. Periódicamente, los papeles en cada conjunto de dos células se invierten. Eso ocurre cuando un grupo de electrodos se ha quedado sin protones y el otro se ha regenerado durante la alcalinización.

Esta eliminación de dióxido de carbono combinada con la reinyección de agua alcalina podría empezar a invertir lentamente, al menos a escala local, la acidificación de los océanos provocada por la acumulación de dióxido de carbono en el agua de mar.

Esa acidificación está perjudicando cada vez más a los arrecifes de coral y a muchos organismos con concha.

La reinyección de agua alcalina podría hacerse a través desde puntos de la costa lo bastante dispersos, o bien desde puntos alejados del litoral, para evitar un pico local de alcalinidad que pudiera alterar los ecosistemas.

Inicialmente, el sistema puede utilizar infraestructuras ya existentes que procesen agua de mar, como por ejemplo plantas desalinizadoras, pero el sistema puede adaptarse a otras escalas y soportes. Esta representación muestra cómo el nuevo método podría utilizarse también en buques y plataformas marinas. (Imagen: gentileza del equipo de investigación. CC BY-NC-ND 3.0)

Una vez extraído el dióxido de carbono del agua, sigue siendo necesario deshacerse de él, como ocurre con otros procesos de eliminación de carbono. Por ejemplo, puede enterrarse en formaciones geológicas profundas bajo el lecho marino o convertirse químicamente en un compuesto como el etanol, que puede utilizarse como combustible para el transporte, o en otros productos químicos útiles.

Hatton y sus colegas exponen los detalles técnicos de su método en la revista académica Energy & Environmental Science, bajo el título “Asymmetric chloride-mediated electrochemical process for CO2 removal from oceanwater”. (Fuente: NCYT de Amazings)