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Un par de bahías bordeadas de palmeras forman dos muescas estrechas, aproximadamente a un cuarto de milla de distancia, a lo largo de la costa de una isla desconocida en algún lugar del Caribe.
Después de una visita al sitio a principios de marzo, los investigadores del proyecto sin fines de lucro Vesta San Francisco descubrieron que las ingestas dobles son un lugar ideal para estudiar un método oscuro de captura de dióxido de carbono que impulsa el cambio climático.
Más adelante este año, el Proyecto Vesta planea esparcir un mineral volcánico verde llamado olivino, molido al tamaño de partículas de arena, sobre una de las playas. Las olas descompondrán aún más el material altamente reactivo y acelerarán una serie de reacciones químicas que extraen el gas de efecto invernadero del aire y lo atrapan en las conchas y esqueletos de moluscos y corales.
Este proceso, junto con otras formas de la llamada meteorización mineral mejorada, podría potencialmente ahorrar cientos de billones de toneladas de dióxido de carbono, según un informe de las Academias Nacionales el año pasado. Eso es mucho más dióxido de carbono que los humanos han bombeado desde el comienzo de la revolución industrial. A diferencia de los métodos de eliminación de carbono basados en el suelo, las plantas y los árboles, sería efectivamente permanente. Y Project Vesta al menos cree que podría ser barato, del orden de $ 10 por tonelada de dióxido de carbono almacenado, si se realiza a gran escala.
Pero también hay grandes preguntas sobre este concepto. ¿Cómo puede extraer, moler, enviar y distribuir las enormes cantidades de minerales sin causar más emisiones de las que elimina el material? ¿Y quién lo pagará?
También hay desafíos especiales en relación con el enfoque del Proyecto Vesta. Los investigadores aún no saben cuántas olas acelerarán estos procesos, qué tan bien podemos medir y verificar la absorción de carbono, qué tipos de impactos ambientales pueden resultar, o qué tan rápido el público aceptará la idea de verter minerales verdes molidos a lo largo de la costa .
«Gran parte no se ha probado», dijo Phil Renforth, profesor asociado de la Universidad Heriot-Watt en Escocia, preocupado por la mejora del clima.
Una oportunidad sin explotar
La meteorización de los minerales es uno de los principales mecanismos por los cuales el planeta recicla dióxido de carbono a través de escalas de tiempo geológicas. El dióxido de carbono unido al agua de lluvia en forma de ácido carbónico disuelve rocas y minerales básicos, especialmente aquellos que son ricos en silicato, calcio y magnesio, como la olivina. Esto crea bicarbonato, iones de calcio y otros compuestos que terminan en los océanos, donde los organismos marinos los digieren y los convierten en el carbonato de calcio sólido y estable que forma sus conchas y esqueletos.
Las reacciones químicas liberan hidrógeno y oxígeno en el agua para extraer más dióxido de carbono del aire. A medida que mueren los corales y los moluscos, sus restos se depositan en el fondo del mar y forman capas de piedra caliza y tipos similares de rocas. El carbono permanece atrapado allí durante millones o cientos de millones de años hasta que es liberado nuevamente por la actividad volcánica.
Este mecanismo natural consume al menos medio billón de toneladas de dióxido de carbono anualmente. El problema es que la sociedad bombea más de 35 mil millones de toneladas al año. Entonces, la pregunta crucial es: ¿podemos acelerar y escalar radicalmente este proceso?
La idea de utilizar la meteorización para combatir el cambio climático no es nueva. En un artículo publicado en Nature hace 30 años, se sugirió el uso de silicatos para capturar dióxido de carbono. Cinco años después, el investigador de Exxon Haroon Kheshgi propuso usar cal viva para el mismo propósito, y en el mismo año Klaus Lackner, pionero en la eliminación de carbono, evaluó una variedad de tipos y métodos de rocas potenciales.
Sin embargo, la meteorización mejorada ha recibido poca atención en las últimas décadas en comparación con enfoques más simples como plantar árboles, cambiar las prácticas agrícolas o incluso construir máquinas de succión de CO2. Esto se debe principalmente a que es difícil, dice Jennifer Wilcox, profesora de ingeniería química que estudia la captura de carbono en el Instituto Politécnico de Worcester en Massachusetts. Cada enfoque tiene sus propios desafíos y compromisos particulares, pero obtener los minerales correctos del tamaño correcto y bajo las condiciones correctas en el lugar correcto siempre es una tarea costosa y compleja.
Sin embargo, cada vez más investigadores están comenzando a observar más de cerca la tecnología a medida que aumenta la importancia de la eliminación de carbono, y más estudios concluyen que hay formas de conciliar sus costos con otros enfoques. Si es lo suficientemente barato a gran escala, existe la esperanza de que los pagos corporativos de compensación de carbono, las medidas públicas como los impuestos al carbono o los subproductos vendibles del proceso, como el agregado utilizado en concreto, puedan crear los incentivos necesarios para que las empresas adopten estas prácticas.
Un puñado de proyectos están en marcha. Los investigadores en Islandia han canalizado continuamente una solución de dióxido de carbono extraída de plantas de energía o máquinas de eliminación de carbono en formaciones de basalto subterráneas profundas, donde la roca volcánica la convierte en minerales de carbonato estables. El Centro Leverhulme para Mitigar el Cambio Climático en Sheffield, Inglaterra, está realizando pruebas de campo en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign para evaluar si el polvo de roca basáltica agregado a los campos de maíz y soya se usa como fertilizante y como medio de subsidencia. Puede servir dióxido de carbono.
Mientras tanto, Gregory Dipple, de la Universidad de Columbia Británica, junto con colegas de otras universidades de Canadá y Australia, está investigando varios usos para el suelo, minerales altamente reactivos que son un subproducto de la minería de níquel, diamante y platino. Una idea es simplemente colocarlo sobre un campo, agregar agua y ordenar efectivamente la suspensión. Esperan que los llamados residuos mineros extraigan y mineralicen rápidamente el dióxido de carbono del aire y formen un bloque sólido que pueda enterrarse. Sus modelos muestran que esto podría eliminar la huella de carbono de ciertas minas o incluso afectar las emisiones de CO2 de las operaciones.
«Esta es una de las principales oportunidades sin explotar para eliminar el dióxido de carbono», dijo Roger Aines, director de la iniciativa de carbono en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore. Él encuentra que un kilómetro cúbico de roca ultramáfica que contiene mucho magnesio puede absorber mil millones de toneladas de dióxido de carbono.
«Minamos así todo el tiempo», dice. «No hay nada más que ofrezca esta escalabilidad en todas las soluciones que tenemos».
‘En el desierto
El proyecto Vesta reveló planes para continuar su estudio piloto en el Caribe en mayo. Esto siguió exactamente al anuncio de la compañía de pagos en línea Stripe para pagar por adelantado a la organización sin fines de lucro la eliminación de 3,333 toneladas de dióxido de carbono por $ 75 por tonelada para gastar al menos $ 1 millón al año en proyectos de emisiones negativas.
El proyecto Vesta recibió la aprobación en el sitio para comenzar a tomar muestras en las playas y tiene la intención de anunciar la ubicación una vez que se hayan completado las aprobaciones para continuar el experimento, dijo Tom Green, director gerente. Estima que el costo total del proyecto será de alrededor de $ 1 millón.
El objetivo central del estudio, que deja la segunda playa en su estado normal como control, es investigar algunas incógnitas científicas que se ocupan de la meteorización costera.
PROYECTO VESTA
La investigación y las simulaciones de laboratorio han demostrado que las ondas aceleran considerablemente la descomposición de la olivina. Un artículo concluyó que realizar este proceso en el 2% de los «mares de plataforma más energéticos del mundo» podría compensar todas las emisiones humanas anuales.
Sin embargo, un desafío importante es que los materiales deben ser finamente molidos para garantizar que la mayor parte de la eliminación de carbono lleve años en lugar de décadas. Algunos investigadores han descubierto que esto sería tan costoso e intensivo en energía, y en sí mismo causaría emisiones tan grandes, que el enfoque no sería práctico. Aún otros concluyen que elimina significativamente más dióxido de carbono del que produce.
«Hay una cantidad bastante significativa de investigación que muestra que esto funciona y tiene potencial», dice Green. «Pero ahora tenemos que hacer algunos experimentos reales en la naturaleza».
El proyecto Vesta espera contar con científicos en el sitio para comenzar el experimento real para fin de año. Después de esparcir el olivino sobre una de las playas, controlarán de cerca la rapidez con que las partículas se desintegran y se lavan. También miden cómo cambian la acidez, el contenido de carbono y la vida marina en la bahía, qué tan lejos están estos valores de la playa y cómo se comparan las condiciones en el sitio de control.
El experimento probablemente tomará uno o dos años. Finalmente, el equipo espera producir datos que muestren qué tan rápido funciona este proceso y qué tan bien podemos medir y revisar la absorción adicional de dióxido de carbono. Todos estos hallazgos pueden usarse para refinar modelos científicos.
Otro problema que también controlará de cerca es los posibles efectos secundarios ambientales.
Los minerales son antiácidos geológicos efectivos, por lo que deberían reducir la acidificación del océano al menos localmente, lo que puede beneficiar a algunas especies costeras sensibles. Pero la olivina también puede contener trazas de hierro, silicato y otros materiales que estimulan el crecimiento de ciertos tipos de algas y fitoplancton y pueden cambiar los ecosistemas y las cadenas alimentarias de una manera que es difícil de predecir, dice Francesc Montserrat, investigador invitado en ecología marina en el Universidad de Amsterdam y asesor científico del proyecto Vesta.
«Apoyo masivo»
Algunos sugieren que el proyecto Vesta supera el potencial o rebaja las dificultades de su enfoque, particularmente la probabilidad de una reacción pública contra las propuestas para verter materiales a lo largo de la costa.
«No creo que nadie haya probado aún la parte de la licencia social», dijo Renforth de Heriot-Watt, quien actuó como evaluador científico de las compras de carbono de Stripe.
El proyecto Vesta’s Green reconoce las muchas incertidumbres con respecto a la meteorización en la costa. Sin embargo, enfatiza que el propósito del proyecto es llenar algunos de los vacíos científicos y demostrar que esto es posible por $ 10 por tonelada. Si es así, los mercados, las políticas y el público apoyarán cada vez más el concepto, especialmente dados los riesgos crecientes de un calentamiento global descontrolado.
«El mundo se está moviendo hacia un lugar donde la gente cree más en el cambio climático y más que tenemos que hacer algo al respecto», dice. «Creo que viviremos en un mundo en cinco a diez años donde la captura de carbono será apoyada masivamente».
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