Captura de carbono: ¿resuelto por software?
La mayoría de los escenarios para un futuro de energía limpia se basan en la captura de carbono, tomando CO2 emisiones de sus fuentes, como las centrales eléctricas, y luego secuestrarlas bajo tierra o convertir el carbono en un producto utilizable como el hormigón inteligente. Si bien hacer que la captura de carbono sea económicamente viable ha enfrentado desafíos importantes durante mucho tiempo, esta tecnología respetuosa con el medio ambiente finalmente puede estar en el umbral del éxito.
Ha habido un resurgimiento del interés en CO2 secuestro recientemente en los Estados Unidos, principalmente porque el gobierno federal aumentó los créditos fiscales corporativos. Para las empresas, el argumento es sencillo: gastar dinero en tecnología de captura de carbono a corto plazo y luego obtener un crédito fiscal por cada tonelada métrica de CO2 impedido que entre en la atmósfera. Con emisores más grandes capaces de capturar millones de toneladas cada año, esto rápidamente se vuelve rentable y al mismo tiempo reduce las emisiones de gases de efecto invernadero. Es un verdadero ganar-ganar para todos.
Para 2025, el Departamento de Energía planea crear vastos programas regionales de secuestro de carbono en todo el país asociándose con servicios públicos privados. Pero mientras los investigadores desarrollaron la ciencia detrás de la eliminación y el almacenamiento de las emisiones de carbono hace décadas, conectar un emisor a un centro de almacenamiento siempre ha planteado problemas.
Por ejemplo, en el Centro Nacional de Captura de Carbono en Alabama, donde el DOE ha probado la tecnología desde 2009, el equipo en las chimeneas de la central eléctrica de carbón separa el carbono de otras emisiones. Luego, el subproducto se transporta en forma de líquido a un sumidero de almacenamiento, un depósito subterráneo lleno de la misma roca sedimentaria porosa que se encuentra en el Parque Nacional Zion, excepto que la roca existe a miles de pies debajo de la superficie de la tierra.
A esta profundidad, el carbono se puede almacenar debajo de una capa de roca de cubierta, un estrato de roca prácticamente impenetrable, en la mayoría de los casos esquisto. A veces, estos sumideros de captura de carbono ya existen en forma de proyectos de extracción de petróleo anteriores. Lo que es más importante, los costos de transporte entre el emisor y el sumidero deben mantenerse por debajo del crédito fiscal para que las empresas puedan obtener ganancias, una condición sin la cual es probable que no inviertan en la tecnología.
SimCCS es un programa de software desarrollado en el Laboratorio Nacional de Los Álamos para resolver ese problema. El software de código abierto, que también está siendo desarrollado y ampliado por universidades de todo el país, encuentra la ruta más eficiente entre una planta emisora de carbono y un sumidero.
Al igual que podría considerar la hora del día, el clima y las condiciones de la carretera para su viaje a casa, SimCCS sopesa variables. Con los desplazamientos, podría ser una elección entre una autopista atestada de tráfico o una carretera menos concurrida con límites de velocidad más lentos. Con el secuestro de carbono, SimCCS considera factores como la construcción de tuberías de transmisión de carbono en terrenos privados, que pueden ser demasiado costosos en comparación con los terrenos públicos. O tal vez las colinas y los cañones hacen que el costo del terreno sea prohibitivo. A menudo, la opción más económica es aprovechar las tuberías de energía existentes y, de manera similar, utilizar los pozos de petróleo existentes pero inactivos como sumideros de secuestro. Pero, ¿cuánto cuesta eso? ¿Y dónde están estas tuberías y sumideros existentes?
El programa fue diseñado para analizar estos factores, junto con un monto determinado de crédito fiscal al carbono, y luego mostrar las opciones de ruta y la rentabilidad en un mapa en capas. Un punto rojo marca los emisores en una región y el radio del punto indica cuánto CO2 produce la planta. Los sumideros de secuestro son azules, con líneas verdes que conectan el origen y el destino, al igual que la aplicación de GPS en su teléfono que lo guía por el tráfico.
Las matemáticas cuentan la historia: si SimCCS puede mantener los costos de captura, transferencia y almacenamiento en $ 40 por tonelada, con un crédito fiscal al carbono de, digamos, $ 50, esto no solo eliminaría casi todo el CO2 emisiones de una planta de carbón (más de 100,000 horas de pruebas del DOE muestran que la captura de carbono elimina el 90 por ciento de las emisiones), pero la empresa de servicios públicos obtendría una ganancia de $ 10 por tonelada. En una planta de tamaño mediano que emite 10 millones de toneladas métricas de carbono cada año, eso es $100 millones.
SimCCS ya cartografió regiones en el sur, el medio oeste superior y el área de las Cuatro Esquinas del Oeste, con planes para desarrollar aún más esta tecnología a medida que el DOE impulsa su programa regional de secuestro de carbono para 2025.
Un camino hacia un futuro de energía limpia, que ayude a nuestra independencia energética nacional, se basa en el secuestro de carbono. La forma más rápida de difundir esta tecnología es atrayendo servicios públicos privados, y eso significa mantener los costos bajos mientras las empresas trasladan este gas de efecto invernadero de la planta al sumidero, donde puede mantenerse fuera de nuestra atmósfera.
