¿Qué es la captura y almacenamiento de carbono?

Se puede evitar permanentemente que el CO₂ entre en la atmósfera y provoque el cambio climático inyectándolo en determinados tipos de formaciones rocosas que se encuentran a gran profundidad bajo tierra. Primero hay que "capturar" el CO₂ separándolo de los gases de escape ricos en CO₂ de las plantas industriales. El proceso de captura de CO₂ puede utilizar muchas tecnologías diferentes, pero actualmente las soluciones más utilizadas emplean productos químicos que unen selectivamente el CO₂ y luego liberan el gas cuando se calienta. A menudo es necesario transportar el CO₂ hasta el lugar de almacenamiento, que puede ser por oleoducto, barco, ferrocarril o carretera.

Figura 1: Ilustración simplificada de la captura (izquierda) y el almacenamiento (derecha) de carbono

¿Por qué necesita Europa la captura y almacenamiento de carbono para cumplir sus objetivos climáticos?

La captura de carbono es más necesaria para hacer frente a las emisiones de CO₂ de sectores industriales con pocas o ninguna otra opción disponible, bien porque liberan CO₂ de forma inherente a un proceso químico, bien porque son muy difíciles de alimentar únicamente con electricidad renovable. Esto incluye las emisiones del cemento, productos químicos como los fertilizantes, plantas de incineración de residuos y plantas siderúrgicas.

La eliminación permanente de CO₂ de la atmósfera también será necesaria para equilibrar las emisiones restantes de sectores cuya descarbonización es aún más costosa, como la aviación, y para invertir cualquier "rebasamiento" de los niveles atmosféricos aceptables de CO₂.

La Ley Europea del Clima obliga a la UE a alcanzar las emisiones netas cero de gases de efecto invernadero para 2050, un objetivo coherente con la recomendación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) de limitar el calentamiento global a 1,5 ºC. Casi todos los estudios sobre la forma en que Europa puede llegar a cero emisiones netas a tiempo muestran un papel importante de las tecnologías de captura y almacenamiento de carbono, tanto para reducir las emisiones de CO₂ de la industria como para eliminar CO₂ de la atmósfera. Entre ellos figuran los análisis del IPCC, la Agencia Internacional de la Energía y el Consejo Científico Asesor Europeo sobre el Cambio Climático (Figura 2). El propio análisis de la UE ha calculado que puede ser necesario capturar entre 300 y 600 millones de toneladas anuales de CO₂ de aquí a 2050, es decir, entre el 11% y el 22% de las emisiones de CO₂ de la UE en 2021.

Figura 2: Estimaciones de las cantidades de CO₂ que habría que capturar en Europa para alcanzar el cero neto en 2050, según diversos estudios de la Comisión Europea, DNV, el IPCC, la AIE y el Consejo Científico Asesor Europeo sobre el Cambio Climático (solo UE).

Aunque no podemos saber con exactitud cuánta captura y almacenamiento de carbono se necesitará, está claro que esta tecnología tendrá que ampliarse muy rápidamente. Descarbonizar Europa en menos de 30 años es un reto sin precedentes que requerirá una amplia gama de tecnologías para abordar diferentes partes de la economía y diferentes países. Disponer de más tecnologías también reduce el riesgo climático de que otras soluciones no se desarrollen con suficiente rapidez.

¿Está probada la tecnología a gran escala?

El proceso completo de captura y almacenamiento de CO₂ de origen humano está demostrado hoy en día en más de 40 instalaciones comerciales de todo el mundo, las primeras de las cuales comenzaron en 1972. Muchas de estas plantas se encuentran en Norteamérica, donde el CO₂ se utiliza ampliamente para aumentar la producción de petróleo, pero como resultado queda almacenado bajo tierra. Cinco instalaciones en funcionamiento almacenan CO₂ en "depósitos salinos" profundos, exclusivamente en beneficio del clima, incluidos los proyectos Sleipner y Snøhvit en Noruega. Sleipner lleva desde 1996 separando el CO₂ del gas natural y almacenándolo de forma segura bajo el Mar del Norte.

Sin embargo, las tecnologías individuales implicadas en la captura y almacenamiento de carbono están mucho más extendidas:

• La tecnología de separación de CO₂ se utiliza desde hace casi 100 años para eliminar el CO₂ del gas natural.
• Algunas otras industrias, como las de producción de fertilizantes y bioetanol, producen CO₂ relativamente puro o ya llevan a cabo la separación del CO₂ como parte del proceso.
• Cada año se capturan más de 160 millones de toneladas de CO₂ para su uso en industrias como la alimentaria y de bebidas o la producción de fertilizantes.
• Hay más de 8.000 km de tuberías que transportan CO₂ en Estados Unidos y 300 km de tuberías de CO₂ en los Países Bajos.

Las tecnologías de captura de carbono existentes deben utilizarse ahora a gran escala en una gama más amplia de instalaciones contaminantes. Las tecnologías empleadas para capturar CO₂ pueden diferir según el sector en el que se apliquen, pero suelen utilizar procesos muy similares a los que se emplean comercialmente en la actualidad. La captura de carbono se ha ensayado con éxito a gran escala para muchas aplicaciones nuevas, y actualmente se están construyendo en Europa versiones a escala real para algunos sectores clave, como el cemento y la incineración de residuos.

Cómo se almacena el CO₂ en las formaciones geológicas?

El almacenamiento de CO₂ tiene lugar a profundidades de más de 800 metros bajo tierra, donde las altas presiones garantizan que el CO₂ permanezca en estado líquido, atrapado en los diminutos poros de rocas como la arenisca (Figura 3). Estas formaciones rocosas pueden ser yacimientos de petróleo y gas o contener agua muy salada, lo que se conoce como acuíferos salinos o yacimientos salinos.

Los lugares de almacenamiento adecuados se eligen cuidadosamente para que tengan una capa más densa e impermeable de "roca de cubierta" por encima de la roca porosa, que impide que el CO₂ suba hacia la superficie. Con el tiempo, el CO₂ se va fijando cada vez más al disolverse en el agua y puede acabar convirtiéndose -a lo largo de cientos de años- en minerales sólidos (Figura 4). La Unión Europea (UE), Noruega y el Reino Unido disponen de amplios marcos jurídicos para regular la actividad de almacenamiento de CO₂. En ellos se exige que se evalúe a fondo la idoneidad de los nuevos emplazamientos de almacenamiento antes de conceder el permiso para almacenar CO₂, así como que se garantice que los operadores controlen constantemente el almacén para detectar fugas y demuestren que el CO₂ es estable antes de cerrar el emplazamiento.

Figura 3: Almacenamiento de CO₂

Figura 4: Cómo el CO₂ queda ligado ("atrapado") por diversos mecanismos dentro del depósito de almacenamiento.

Inicialmente, la roca impermeable impide que el CO₂ ascienda (atrapamiento estructural). También queda retenido en los poros de la roca por fuerzas capilares (atrapamiento residual) y se disuelve en la salmuera con el tiempo (atrapamiento por solubilidad). Finalmente, una parte del CO₂ disuelto reacciona con la roca para formar carbonatos minerales sólidos (atrapamiento mineral). Aparte del atrapamiento estructural, todas estas formas de CO₂ atrapado requerirían una intervención humana deliberada para revertirse.

Cómo sabemos que el CO₂ se almacenará de forma permanente?

Se considera extremadamente improbable que se produzcan fugas de CO₂ en lugares de almacenamiento debidamente evaluados y caracterizados. Estructuras geológicas similares han mantenido el petróleo y el gas, e incluso muchos almacenes naturales de CO₂, atrapados en su lugar durante millones de años. El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático ha afirmado que es probable que el CO₂ almacenado en formaciones geológicas permanezca "permanentemente aislado de la atmósfera" o "durante más de 1.000 años" si el lugar de almacenamiento se selecciona adecuadamente. No se tiene constancia de que se produzcan fugas en ningún emplazamiento creado por el hombre para almacenar CO₂.

Según la legislación europea, los emplazamientos de almacenamiento deben evaluarse minuciosamente para determinar su potencial para almacenar CO₂ de forma permanente, lo que incluye la elaboración de modelos informáticos sobre cómo se comportará el CO₂ almacenado a lo largo de los siglos. A continuación, los proyectos de almacenamiento operativo utilizan técnicas de control sensibles que permiten seguir la propagación subterránea del CO₂ (Figura 5). Esto se lleva a cabo durante la inyección y mucho después de que ésta cese para verificar que el CO₂ permanece en su lugar y ha alcanzado un estado estable.

Como se muestra en la figura 4, una proporción cada vez mayor de CO₂ queda ligada a la roca y necesitaría la intervención humana para liberarse. Las posibles vías de fuga del CO₂ "libre" restante incluyen pozos abandonados construidos por el hombre o, en menor medida, a través de fallas geológicas naturales. La normativa europea exige que se identifiquen y sellen todos los pozos de la zona antes de inyectar CO₂.

Si se produjeran fugas de CO₂ almacenado, probablemente serían a tasas tan bajas que el almacenamiento de CO₂ seguiría teniendo un valor significativo como solución climática. Los índices de fuga aceptables suelen ser inferiores al 0,01% anual, lo que permitiría retener el 99% del CO₂ durante 100 años. Un estudio de los posibles índices de fugas globales, basado en parte en las fugas de los depósitos de gas y los almacenes naturales de CO₂, preveía unos índices medios anuales de fugas de hasta el 0,0002% en una industria bien regulada. Del mismo modo, un estudio sobre la permanencia del almacenamiento de CO₂ para el gobierno del Reino Unido estimó que, en el peor de los casos, podría producirse una fuga de alrededor del 0,07% del CO₂ almacenado en un periodo de 100 años.

Figura 5: Visualización del CO₂ almacenado por el proyecto Sleipner mediante imágenes sísmicas, con zonas brillantes que muestran la presencia de CO₂ en capas rocosas.

Hay espacio suficiente para guardar el CO₂?

Las primeras evaluaciones indican que Europa tiene capacidad para almacenar hasta 500.000 millones de toneladas de CO₂, lo que equivale a unos trescientos años de emisiones de CO₂ procedentes de toda la industria y la generación de electricidad de la región. El análisis deCATF pone de manifiesto que amplias zonas de la región tienen una geología adecuada para el almacenamiento de CO₂, pero se necesitan mapas sísmicos y pozos exploratorios para caracterizar mejor cada lugar y determinar con mayor precisión la capacidad disponible. En la actualidad, las evaluaciones detalladas de los posibles emplazamientos de almacenamiento de CO₂ suelen limitarse a zonas que ya han sido exploradas en busca de petróleo y gas.

¿Se utiliza la captura y almacenamiento de carbono para producir más petróleo?

La mayor parte del CO₂ almacenado actualmente se inyecta con fines de "recuperación mejorada de petróleo" en Norteamérica, donde el CO₂ se bombea al subsuelo para aumentar la producción de petróleo de los pozos más antiguos. Esto se debe a que, hasta hace poco, no había ningún otro incentivo para almacenar CO₂ bajo tierra. Aunque el CO₂ puede almacenarse de forma mensurable y permanente durante la recuperación mejorada de petróleo, las políticas climáticas están contribuyendo a que los nuevos planes de almacenamiento de CO₂ se centren en gran medida en el almacenamiento por sí mismo, sin producción de combustibles fósiles.

En Europa, no hay planes de almacenamiento de CO₂ con recuperación mejorada de petróleo y se excluye explícitamente de contribuir al objetivo de almacenamiento de CO₂ propuesto por la Comisión Europea. Varios de los emplazamientos de almacenamiento de CO₂ propuestos en Europa utilizan antiguos yacimientos de petróleo y gas, ya que suelen ofrecer una opción de menor coste para los primeros desarrollos. Sin embargo, su uso como lugares de almacenamiento requiere un cambio en la licencia de explotación que es muy poco probable que se revierta para continuar con la producción.

¿Cómo funciona la captura de CO₂?

El CO₂ debe encontrarse en un estado relativamente puro para poder transportarse y almacenarse de forma segura bajo tierra. Otros gases e impurezas pueden interferir en estos procesos o aumentar la energía necesaria para comprimir el CO₂. Sin embargo, diferentes tipos de industrias producen CO₂ en una amplia gama de concentraciones, desde tan sólo el 4% (procedente de la combustión de gas natural) hasta el 95% (producción de amoníaco). Por eso, la mayoría de las instalaciones contaminantes necesitan utilizar tecnologías que separen el CO₂ de los demás gases que producen. Los gases sobrantes suelen consistir en gran parte en nitrógeno del aire.

Para el CO₂ diluido (inferior al 20%), las tecnologías más utilizadas son las soluciones de sustancias químicas orgánicas denominadas alcanolaminas -o simplemente "aminas"-, que se unen fácilmente al CO₂ pero son capaces de liberarlo cuando se calientan. El uso de aminas para la separación del CO₂ se patentó por primera vez en la década de 1920 y desde entonces se ha utilizado ampliamente para eliminar el CO₂ del gas natural, así como para proporcionar CO₂ para usos comerciales. La mezcla de gas pasa hacia arriba a través de altas torres repletas de material, mientras que la solución de amina fluye hacia abajo y reacciona con el CO₂. Ahora rica en CO₂, la solución se envía a otro reactor donde se calienta para liberar el gas puro (Figura 6).

Figura 6: Un proceso de captura de CO₂ mediante absorción de aminas.

Existen muchas tecnologías alternativas para separar el CO₂ que se utilizan comercialmente en la actualidad, sobre todo para mezclas de gases con concentraciones de CO₂ más elevadas o a presiones más altas. Entre ellas se incluyen membranas finas que solo permiten el paso del CO₂, o materiales sólidos que fijan selectivamente el CO₂. Enfriar la mezcla de gases a temperaturas muy bajas también puede permitir eliminar el CO₂ en forma líquida o sólida.

Disponemos de las tecnologías necesarias para capturar CO₂ de gran pureza a partir de cualquier gas de escape industrial, pero cada tecnología se adaptará mejor a una aplicación distinta y se siguen introduciendo mejoras. La investigación está muy interesada en desarrollar nuevas tecnologías u optimizar las existentes para que consuman menos energía, cuesten menos o tengan otras ventajas medioambientales.

¿La captura de carbono consume mucha energía?

Como la mayoría de las tecnologías de control de contaminantes, la captura de carbono consume energía: primero para separar el CO₂ de otros gases y luego para comprimirlo para su transporte y almacenamiento. La cantidad de energía necesaria para la separación depende del tipo de proceso industrial que produzca el CO₂ y de la tecnología que se utilice para llevar a cabo la separación.

Algunas industrias, como las refinerías de petróleo o las plantas de fertilizantes, producen flujos de CO₂ bastante concentrados que pueden separarse con relativamente poca penalización energética. Otras, como las cementeras o las plantas de producción de energía a partir de residuos, tienen flujos más diluidos que plantean más dificultades. En el caso de estas fuentes, las tecnologías de captura más avanzadas suelen consumir al menos 2 gigajulios de energía térmica por tonelada de CO₂ capturada. Si esta energía fuera suministrada por la combustión de gas natural, se producirían aproximadamente otros 120 kg de CO₂ por cada tonelada capturada, y también sería necesario capturar estas emisiones.

Sin embargo, la energía necesaria para la captura de carbono no tiene por qué proceder del consumo adicional de combustibles fósiles. Muchos productores industriales producen calor residual que podría utilizarse para impulsar algunos procesos de captura de CO₂, mientras que algunas tecnologías pueden funcionar con electricidad verde. El propio proceso de captura de carbono también produce calor residual que algunos proyectos prevén reutilizar, por ejemplo, en la calefacción residencial, compensando así parte de la penalización energética.

Puede la captura de carbono evitar todas las emisiones de CO₂ de una instalación industrial?

Muchos proyectos de captura de CO₂ operativos y previstos están diseñados para capturar alrededor del 90% de las emisiones de una instalación individual. Los proyectos más antiguos que no se han diseñado pensando en el beneficio para el clima (sino que se utilizan para la producción de petróleo) pueden capturar incluso menos. Sin embargo, incluso con las tecnologías actuales no hay ningún obstáculo técnico para capturar hasta el 100% del CO₂ fósil de muchas industrias, y varios proyectos nuevos aspiran ahora a niveles de al menos el 95%. Capturar más CO₂ conlleva un mayor coste, pero los estudios han demostrado que el aumento puede ser relativamente pequeño en comparación con el coste total del proyecto (Figura 7).

La proporción de CO₂ capturado por algunos proyectos en funcionamiento también puede parecer menor cuando sólo se ha tratado una fuente de CO₂ dentro de una planta más grande, o si sólo se ha tratado una parte del flujo de CO₂, normalmente para probar una nueva tecnología. Esto no significa que no sea posible utilizar la misma tecnología para capturar el resto de las emisiones, sólo que aún no se han establecido los incentivos adecuados.

Figura 7: Aumento del coste de la captura de CO₂ al aumentar la tasa de captura en centrales de gas (GNCC) y carbón (PC)

¿Dónde se está desarrollando ya la captura y almacenamiento de carbono en Europa?

El almacenamiento de CO₂ bajo el Mar del Norte noruego se viene demostrando de forma segura desde 1996. En los dos últimos años, la urgencia del objetivo de emisiones netas cero y la creciente concienciación sobre la necesidad de la captura y el almacenamiento de carbono han propiciado un apoyo político cada vez mayor a esta tecnología en Europa y en muchos otros países. CATFEl mapa de proyectos de la Comisión Europea identifica unos 100 proyectos de captura o almacenamiento de carbono propuestos actualmente en Europa; muchos de ellos se sitúan en torno al Mar del Norte, donde existe una geología bien conocida gracias a años de explotación de petróleo y gas.

En 2020, Noruega aportó importantes fondos para el desarrollo de un nuevo centro de almacenamiento en el Mar del Norte, junto con la captura de CO₂ de una cementera y una planta de conversión de residuos en energía en Oslo. Estos proyectos están actualmente en construcción y se espera que comiencen en 2025 (Figura 8). Los Países Bajos han incluido la captura y el almacenamiento de carbono en su régimen de subvenciones a las tecnologías con baja emisión de carbono, lo que ha permitido poner en marcha una iniciativa para capturar y almacenar 2,5 millones de toneladas anuales de CO₂ procedentes de diversas instalaciones de Rotterdam; se espera que entre en funcionamiento en 2026. La UE ha seleccionado 13 proyectos de captura y almacenamiento de carbono a gran escala que recibirán ayuda financiera a través de su Fondo de Innovación para tecnologías descarbonizadoras, ubicados en Francia, Finlandia, Suecia, Bélgica, Islandia, Bulgaria, Grecia, Croacia, Alemania y Polonia. El Reino Unido se ha fijado el objetivo de capturar y almacenar hasta 30 millones de toneladas de CO₂ de aquí a 2030, y aspira a que al menos dos grandes proyectos estén operativos en 2026. Dinamarca, Suecia, Francia y Alemania también están aplicando políticas nacionales de apoyo a esta tecnología.

Figura 8: Instalación de recepción de CO₂ transportado por buques e inyección subterránea de CO₂ en construcción en Noruega.

¿Es demasiado cara la captura y almacenamiento de carbono?

El coste de la captura y almacenamiento de carbono dependerá en gran medida de la fuente de CO₂, ya que el CO₂ más concentrado cuesta menos de capturar. Las estimaciones actuales sugieren que las fuentes de menor coste, como las plantas de fertilizantes y las refinerías, podrían capturar y almacenar CO₂ por menos de 90 euros por tonelada, que es aproximadamente el coste actual de emitir CO₂ en la UE (a principios de 2022). Otras industrias, como las del cemento y la producción de energía a partir de residuos, podrían costar al menos 120 euros por tonelada de CO₂ almacenada, mientras que la captura directa en el aire se calcula actualmente que costaría entre 350 y 700 euros por tonelada.

A modo de comparación, en los primeros años del desarrollo de la energía eólica marina en el Reino Unido , los proyectos recibían hasta 70 libras por MWh por encima del precio medio de mercado de la electricidad, lo que equivale a unos 130 euros por tonelada de CO₂ evitada de la generación fósil. La financiación de esta tecnología ha conseguido reducir los costes y hoy en día no es necesaria ninguna subvención. Al igual que ocurre con la energía eólica marina y otras tecnologías con bajas emisiones de carbono, se espera que el coste de la captura y almacenamiento de carbono disminuya a medida que se optimicen las tecnologías, los prestamistas se sientan más cómodos financiando proyectos y los nuevos proyectos puedan conectarse a infraestructuras ya establecidas para transportar y almacenar CO₂.

Incluso con los costes actuales, la captura y el almacenamiento de carbono siguen siendo la opción más barata para descarbonizar muchas fuentes de CO₂, además de prestar un servicio indispensable para eliminar permanentemente el CO₂ de la atmósfera. Esta es la razón por la que la mayoría de los estudios detallados sobre las posibles formas de alcanzar el cero neto muestran un papel significativo de la captura y el almacenamiento de carbono en las soluciones de menor coste. Un informe de 2014 del IPCC indicaba un aumento medio de los costes del 138% en las vías que excluían la captura y el almacenamiento de carbono.

Alcanzar el cero neto conllevará inevitablemente un coste para la sociedad, pero que en última instancia será menor que el coste de hacer frente a los efectos del calentamiento global. La captura y el almacenamiento de carbono pueden ayudar a reducir ese coste total.

¿Quién pagará la captura y almacenamiento de carbono?

Las industrias intensivas en carbono no capturarán ni almacenarán sus emisiones de CO₂ a menos que la política climática les obligue a hacerlo, garantizando al mismo tiempo que sigan siendo empresas viables. En Europa, el precio del carbono establecido por el Régimen de Comercio de Derechos de Emisión es la principal herramienta para impulsar la descarbonización de los grandes emisores de carbono, pero actualmente las industrias contaminantes están parcialmente protegidas del pago de este precio para poder seguir siendo competitivas frente a los productos importados. En el futuro, el precio del carbono puede ser lo suficientemente alto como para que las industrias paguen por capturar y almacenar CO₂, repercutiendo el coste adicional a los clientes en el precio de los productos bajos en carbono. El coste de utilizar la captura y el almacenamiento de carbono para descarbonizar las materias primas, como el cemento, el acero y los plásticos, puede representar un aumento relativamente pequeño en el coste de los productos finales, como los edificios o los coches (Figura 9). En el futuro, los gobiernos y los consumidores podrán absorber estos costes como una prima por reducir su huella de carbono.

Figura 9: Impacto relativo de los precios del cemento y el acero descarbonizados en los productos finales

La mayoría de los proyectos de captura y almacenamiento de carbono que se están desarrollando actualmente en Europa se enfrentan a costes elevados, ya que soportan la carga del desarrollo de nuevas infraestructuras y utilizan tecnologías que aún no se han producido en serie ni se han optimizado en cuanto a costes. Los gobiernos pueden ayudar a salvar la brecha financiera a la que se enfrentan estos primeros proyectos, sobre todo financiando infraestructuras de transporte de CO₂ de "interés público" y emplazamientos de almacenamiento que puedan ser compartidos por muchas industrias.

La política también puede ayudar a cubrir el déficit en el precio del carbono pagando a las industrias la diferencia entre el coste de capturar y almacenar CO₂ y el coste de emitir. A medida que aumenta el precio del carbono, los gobiernos pagan menos según este modelo. Con este planteamiento, el Gobierno holandés ha garantizado hasta 2.100 millones de euros para el gran proyecto de captura y almacenamiento de carbono previsto en Rotterdam, pero puede que no tenga que pagar nada si los precios del carbono se mantienen por encima de los niveles de 2023, superiores a 80 euros/t.

La financiación gubernamental para el desarrollo inicial de la captura y almacenamiento de carbono puede compararse con el apoyo recibido por las energías renovables, que han recibido subvenciones anuales en la UE que superan los 70.000 millones de euros en los últimos cinco años. El análisis deCATF ha demostrado que incluso las grandes asignaciones de fondos proporcionadas por los Gobiernos noruego y holandés para poner en marcha proyectos de captura y almacenamiento de carbono representan menos que la financiación media de la UE para la energía eólica y solar en los últimos diez años, si se compara sobre la base de euros gastados por tonelada de CO₂ evitada.

¿Cuál será el impacto sobre el empleo y la economía?

Las industrias pesadas europeas dan empleo directo a casi cuatro millones de personas y están asociadas a muchos más puestos de trabajo indirectos. Se calcula que sólo la industria siderúrgica está vinculada a 1,5 millones de empleos indirectos más en la UE. Dado que Europa seguirá dependiendo de los productos de estas industrias durante las próximas décadas, estos puestos de trabajo y sus beneficios para las economías locales y nacionales deben mantenerse en la región, en lugar de perderse en otras partes del mundo. La transformación de los sectores intensivos en carbono mediante la captura de carbono y otras tecnologías también puede generar miles de nuevos puestos de trabajo altamente cualificados, como los asociados a las nuevas infraestructuras de transporte y almacenamiento de CO₂. Y lo que quizá sea más importante, al asumir un papel de liderazgo en la captura y almacenamiento de carbono, Europa puede desarrollar nuevas tecnologías, industrias y conocimientos que pueden exportarse para contribuir a impulsar la transición mundial hacia la emisión neta cero.

¿Existe riesgo de terremotos por el almacenamiento de CO₂?

El almacenamiento de CO₂ en depósitos salinos y yacimientos agotados de petróleo y gas requiere la inyección controlada del CO₂ en formaciones rocosas permeables. Se realiza en condiciones cuidadosamente controladas para garantizar que la presión en la formación no alcance niveles que fracturen la roca o provoquen movimientos en las fallas geológicas, ya que esto podría comprometer la capacidad del yacimiento para contener CO₂. Esto contrasta con muchas otras actividades comerciales subterráneas, como el almacenamiento de gas natural, la extracción de petróleo y gas natural o la producción de energía geotérmica, que conllevan un mayor riesgo de inducir sismicidad. En el almacenamiento de gas, la presión varía cíclicamente a medida que se añade o retira gas, mientras que los yacimientos de producción de gas experimentan un descenso constante de la presión. También se sabe que la inyección de fluidos en yacimientos geotérmicos provoca sismicidad, pero tiene lugar en condiciones muy distintas a las de la inyección de CO₂ en los lugares de almacenamiento.

En consecuencia, la mayor parte de la sismicidad registrada en los proyectos de almacenamiento de CO₂ es de muy baja magnitud, por debajo de los niveles perceptibles para las personas. Sin embargo, esto dependerá en gran medida de la geología del emplazamiento y de la forma en que se lleve a cabo el proyecto. Una revisión de la sismicidad inducida por los proyectos de almacenamiento de CO₂ señala un único proyecto que ha informado de terremotos de magnitudes superiores, en el emplazamiento de recuperación mejorada de petróleo de Cogdell, en Texas.

¿Existen riesgos medioambientales asociados a la captura y almacenamiento de carbono?

El CO₂ está presente de forma natural en el aire y es producido por todos los seres vivos. No es nocivo en concentraciones bajas, pero en concentraciones suficientemente altas puede desplazar el oxígeno del aire y asfixiar a personas y animales. El aumento de las concentraciones de CO₂ puede estimular el crecimiento de las plantas, pero a la larga también provocará su muerte por falta de oxígeno.

Aunque es muy poco probable que los emplazamientos de almacenamiento de CO₂ liberen CO₂, varios proyectos de investigación han realizado liberaciones controladas de CO₂ para examinar los posibles efectos en caso de que se emitiera CO₂ desde un emplazamiento de almacenamiento. La simulación de una fuga gradual desde el lecho mar ino realizada por el Centro Helmholtz GEOMAR para la Investigación Oceánica demostró que el CO₂ se disolvería rápidamente en el agua de mar, con un impacto muy localizado en la vida marina debido a la acidificación. La simulación de una fuga subterránea de CO₂ en tierra realizada por la Universidad Estatal de Montana también ha demostrado que tendría un impacto muy localizado en la vida vegetal (a unos 2,5 metros de la fuga), debido a las elevadas concentraciones de CO₂ en el suelo.

Al evaluar los riesgos para el medio ambiente y la salud de la captura y el almacenamiento de carbono, es importante tener en cuenta también los riesgos de no utilizarlos. El cambio climático ya ha causado importantes daños medioambientales, que no harán sino empeorar mientras el CO₂ producido por el ser humano siga contaminando la atmósfera. La captura y el almacenamiento de carbono pueden ayudar a frenar y prevenir esta contaminación continuada por carbono, reduciendo los daños medioambientales causados por el cambio climático.

¿Existen riesgos para la salud humana con la captura y almacenamiento de carbono?

El CO₂ se hunde en el aire, por lo que puede acumularse en zonas bajas y convertirse en un riesgo de asfixia. En regiones volcánicas como algunas partes de Italia, los seres humanos han vivido durante milenios junto a respiraderos naturales de CO₂, la mayoría de los cuales producen CO₂ a un ritmo mucho mayor (hasta 100 toneladas al día) de lo que cabría esperar en caso de fallo de un lugar de almacenamiento artificial. En ocasiones han causado víctimas mortales, sobre todo cuando las personas han permanecido cerca del suelo en inmersiones geográficas. Sin embargo, las investigaciones de la Universidad de Edimburgo han demostrado que el riesgo que suponen incluso estos respiraderos es menor que el riesgo de que caiga un rayo o que las probabilidades de ganar la lotería.

También existe el riesgo de exposición al CO₂ por fugas accidentales durante el transporte, por ejemplo, desde una tubería, un camión o un depósito de almacenamiento, si se permitiera la acumulación de grandes volúmenes de CO₂ en una zona confinada. El CO₂ ya se transporta de forma segura por ferrocarril, carretera y barco para usos comerciales como la industria alimentaria y de bebidas, y en los Países Bajos existe una amplia red de tuberías que suministran CO₂ industrial a invernaderos, sin que se hayan registrado heridos ni muertos. En los EE.UU., el CO₂ se transporta desde hace 50 años para las operaciones de los campos petrolíferos, utilizando una red de oleoductos que ahora tiene 8000 km de longitud, con un herido registrado y ninguna muerte. La mayoría de los incidentes de fugas han liberado menos de 10 toneladas de CO₂. Sin embargo, en 2020 se produjo en Satartia (Mississippi) una rara rotura de un oleoducto de grandes dimensiones causada por un corrimiento de tierras que provocó que 45 personas tuvieran que recibir atención médica.

¿Por qué no podemos descarbonizar utilizando energía eólica y solar barata?

El apoyo político constante a la energía eólica y solar ha permitido que se conviertan en opciones muy eficaces y de bajo coste para descarbonizar la generación de electricidad en Europa y el resto del mundo. Sin embargo, la electricidad baja en carbono sólo puede ayudar a descarbonizar las partes de nuestra economía que pueden electrificarse. Las industrias pesadas, como la producción de cemento, acero y productos químicos, dependen de muchos procesos que son difíciles o imposibles de sustituir con electricidad. El cemento y algunos productos químicos liberan CO₂, no de la combustión de combustibles fósiles, sino de las reacciones químicas fundamentales para su producción. Otros procesos requieren altas temperaturas que son muy difíciles de producir sólo con electricidad.

Aunque seamos capaces de utilizar electricidad renovable para hacer frente a una proporción cada vez mayor de nuestras emisiones, el reto es tan grande que necesitamos utilizar todas las herramientas de que disponemos hoy en día. En Europa, sólo alrededor del 38% de la generación de electricidad es renovable. La captura y el almacenamiento de carbono pueden ayudar a reducir la demanda de electricidad baja en carbono y dar prioridad a los usos donde más se necesita, como la calefacción de los hogares y el transporte eléctrico.

¿Seguiremos necesitando la industria pesada en un mundo con bajas emisiones de carbono?

Minimizar nuestra dependencia de los productos manufacturados mediante la reducción de los niveles de consumo y el aumento del reciclado puede desempeñar un papel fundamental en la reducción de las emisiones de la industria pesada. Históricamente, las economías se han vuelto cada vez más intensivas en materiales a medida que se desarrollaban, aunque algunos países desarrollados están mostrando signos de romper esta dependencia. No obstante, se prevé que la demanda de cemento, acero y productos químicos en Europa se mantenga bastante constante hasta 2050, incluso aunque aumenten las tasas de reciclado. El rápido crecimiento de la industria de las energías renovables es sólo un ejemplo de cómo estos materiales fundamentales seguirán siendo necesarios en el futuro. El crecimiento de la energía eólica y solar en la UE podría requerir más de 8 millones de toneladas anuales de producción de acero de aquí a 2050.

¿Cómo pueden utilizarse las tecnologías de captura y almacenamiento de carbono para eliminar el dióxido de carbono?

Además de ayudar a reducir nuestras emisiones de CO₂, las tecnologías de captura y almacenamiento de carbono pueden utilizarse para eliminar permanentemente el gas de efecto invernadero de la atmósfera, un proceso que también se conoce como "eliminación del dióxido de carbono" o RCD. La captura y almacenamiento directo en el aire (DACS) utiliza productos químicos o materiales que fijan el CO₂ para separar el gas de efecto invernadero del aire, antes de almacenar permanentemente el CO₂ capturado en formaciones rocosas profundas. La eliminación del CO₂ también puede lograrse capturando y almacenando el CO₂ liberado al quemar biomasa para producir energía o convertirla en otros combustibles. Para que estas tecnologías eliminen realmente CO₂ de la atmósfera, es vital tener en cuenta todas las emisiones no capturadas asociadas a los procesos y garantizar que cualquier biomasa utilizada beneficie tanto al clima como a los ecosistemas. Aunque desempeñan papeles distintos en la consecución de nuestros objetivos climáticos, el almacenamiento permanente de CO₂ atmosférico y fósil comparten muchos de los mismos retos, sobre todo en lo que respecta al desarrollo de infraestructuras de transporte y almacenamiento de CO₂.

¿Por qué debemos eliminar CO₂ de la atmósfera además de reducir nuestras emisiones?

Las reducciones de las emisiones de gases de efecto invernadero siempre deben tener prioridad sobre la eliminación del CO₂ de la atmósfera, ya que la eliminación permanente suele ser más costosa y -si se hace demasiado tarde- se corre el riesgo de provocar efectos en el clima que podrían ser difíciles de revertir. Sin embargo, las emisiones de algunos sectores, como la aviación y el transporte marítimo, pueden ser imposibles de eliminar para 2050 o su eliminación de la atmósfera costará menos. Por lo tanto, será necesaria alguna eliminación para equilibrar estas "emisiones residuales" a cero neto. Además, la Ley Europea del Clima incluye el compromiso de que la UE pase a ser "neta negativa" después de 2050, lo que significa que habrá que eliminar de la atmósfera más CO₂ del que se emita. En reconocimiento de estas ambiciones, la UE y muchos gobiernos nacionales se esfuerzan cada vez más por ampliar una serie de tecnologías de eliminación de CO₂, como la captura directa en el aire y la bioenergía con captura y almacenamiento de carbono. La necesidad de este tipo de tecnologías de eliminación de CO₂ también se pone claramente de manifiesto en la última evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático, en la que la eliminación de carbono mediante almacenamiento geológico supone una contribución significativa en más del 90% de los escenarios que limitan el calentamiento a 1,5 °C.