🌊 De milenios a unas horas: aceleran un proceso de captura de carbono

Un laboratorio israelí abre una nueva vía para el secuestro de carbono aprovechando la acción milenaria de la roca y el agua. Este enfoque, inspirado en un ciclo geológico fundamental, podría ofrecer a las industrias pesadas una herramienta complementaria para mitigar su impacto ambiental. No se basa en compuestos químicos complejos, sino en acelerar una reacción natural entre gases industriales, agua de mar y minerales comunes.

La investigación realizada conjuntamente por la Universidad Hebrea de Jerusalén y la Universidad Abierta de Israel aborda un desafío central: cómo mejorar significativamente un proceso terrestre de regulación del carbono para que responda a la urgencia climática actual. Trasladando este fenómeno lento a un sistema de laboratorio controlado, los científicos pudieron diseccionar sus mecanismos e identificar los parámetros clave para aumentar radicalmente su velocidad.

Mecánica de un proceso natural acelerado

La meteorización de los carbonatos es un regulador climático planetario. El dióxido de carbono presente en la atmósfera se disuelve en las precipitaciones, formando un ácido débil. Esta agua ligeramente ácida luego fluye sobre formaciones rocosas como la caliza, disolviendo gradualmente el carbonato de calcio. La reacción produce iones bicarbonato, una forma disuelta de carbono transportada por los ríos hacia los océanos para un almacenamiento a largo plazo.

Este ciclo geoquímico, aunque fundamental, opera en escalas de tiempo incompatibles con el ritmo de las emisiones antropogénicas. Para comprimirlo de varios milenios a unas pocas horas, los investigadores diseñaron un reactor experimental transparente. En su interior, agua de mar y CO₂ circulan continuamente a través de un lecho de rocas trituradas, recreando e intensificando artificialmente las condiciones naturales.

El estudio, publicado en la revista Environmental Science & Technology, detalla cómo el control preciso de los parámetros fisicoquímicos permite optimizar la reacción. La eficiencia depende, entre otros factores, de la proporción entre el gas y el agua de mar. Una recirculación moderada del CO₂ mejora su incorporación, mientras que un flujo demasiado agresivo puede perjudicar el proceso. El tamaño de los granos de roca también influye en el resultado.

Perspectivas para una aplicación industrial

El sistema demostró su capacidad para convertir aproximadamente el 20 % del CO₂ inyectado en carbono inorgánico disuelto. Este margen indica un importante potencial de optimización mediante ingeniería. La dolomita resultó ser un material particularmente interesante, ya que parece evitar la formación de precipitados secundarios que podrían liberar carbono, ofreciendo así una vía de secuestro más estable.

Las centrales eléctricas, en particular las que funcionan con combustibles fósiles, constituyen un objetivo de aplicación evidente. La integración de reactores inspirados en este principio aguas abajo de las chimeneas podría permitir tratar una parte de los gases de combustión. El proceso utilizaría agua de mar y rocas abundantes, recursos accesibles para muchas instalaciones costeras.

Otros sectores altamente emisores, como la producción de cemento o acero, también podrían adaptar esta tecnología. Propone una alternativa o complemento a los métodos de captura más intensivos en energía. Los autores destacan que este enfoque busca integrar soluciones inspiradas en la naturaleza en la infraestructura industrial existente, ofreciendo una vía pragmática de reducción de emisiones.

Para profundizar: ¿Cómo se almacena el carbono en el océano?

El océano actúa como una inmensa esponja de dióxido de carbono. En su superficie, el CO₂ presente en el aire se disuelve directamente en el agua, un intercambio facilitado por el movimiento de las olas y los vientos. Una vez en el agua de mar, una parte de este gas se transforma en ácido carbónico, que luego se divide en iones bicarbonato y carbonato. Este conjunto forma lo que los científicos llaman carbono inorgánico disuelto, la primera forma de almacenamiento oceánico.

La circulación de las masas de agua juega luego un papel de transportista esencial. Las aguas superficiales, cargadas de carbono disuelto, se enfrían cerca de los polos, se vuelven más densas y se hunden en profundidad. Este fenómeno arrastra el carbono hacia las capas oceánicas profundas donde puede permanecer aislado de la atmósfera durante siglos. Es un proceso de secuestro lento pero de gran magnitud.

En paralelo, la vida marina opera una "bomba biológica". El fitoplancton, algas microscópicas, absorbe el CO₂ disuelto para realizar su fotosíntesis en la superficie. Al morir, una parte de estos organismos y de los desechos de los animales que los consumen sedimentan hacia los fondos marinos. Una fracción de este carbono orgánico queda así enterrada en los sedimentos, constituyendo un almacenamiento a muy largo plazo, a escala de miles de años.