Calentamiento Global

Cómo Nueva Zelanda podría convertirse en un líder mundial en descarbonización utilizando tecnología forestal y geotérmica

La energía es el arma de doble filo en la raíz de la crisis climática. La energía barata ha mejorado vidas y sustentado un crecimiento económico masivo. Pero debido a que la mayor parte proviene de la quema de combustibles de hidrocarburos, ahora nos queda un legado de dióxido de carbono atmosférico alto (CO2) y una economía intensiva en emisiones.

Pero, ¿y si pudiéramos darle la vuelta a la relación energía-emisiones? Necesitaríamos una tecnología que genere electricidad y elimina CO2 de la atmósfera.

La buena noticia es que esta tecnología ya existe. Además, Nueva Zelanda está perfectamente posicionada para hacer esta «descarbonización» más barata que cualquier otro lugar del planeta.

Y el momento no podría ser mejor, con el primer Plan de Reducción de Emisiones del gobierno (publicado ayer) que exige proyectos audaces y soluciones innovadoras.

Investigamos cómo quemar los residuos forestales para obtener electricidad mientras simultáneamente capturamos las emisiones y las atrapamos en campos geotérmicos. Dado que los bosques eliminan CO2 de la atmósfera a medida que crecen, este proceso tiene emisiones negativas.

Esto también significa que un “impuesto” al carbono puede convertirse en un ingreso. Con el CO de Nueva Zelanda2 precio en un máximo histórico de 80 dólares neozelandeses por tonelada, y compañías extranjeras que anuncian fondos de miles de millones de dólares para comprar compensaciones, ahora es el momento de la colaboración entre industrias para hacer de Nueva Zelanda un líder mundial en descarbonización.

Estación de energía geotérmica de Wairakei con sus tuberías, pozos y turbinas de vapor existentes.
Shutterstock

Bioenergía con captura y almacenamiento de carbono

Los sumideros de carbono artificiales son sistemas diseñados que eliminan permanentemente el CO2 de la atmósfera.

La bioenergía con captura y almacenamiento de carbono (BECCS) logra esto atrapando el CO2 de materia orgánica quemada (árboles, biorresiduos) en las profundidades del subsuelo. Una ventaja adicional es que la energía liberada durante la combustión se puede utilizar como sustituto de la energía basada en hidrocarburos.



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El Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) ha dicho que las vías de mitigación climática deben incluir cantidades significativas de BECCS para limitar el calentamiento global a 1,5 ℃. Sin embargo, la tecnología aún es nueva, con solo unas pocas plantas en todo el mundo actualmente operando a escala.

El costo es una barrera importante. Los nuevos proyectos necesitan tuberías costosas para mover el CO2y pozos profundos de inyección para almacenarlo bajo tierra. porque CO2 es más flotante que el agua, también existe la preocupación de que cualquier gas almacenado bajo tierra pueda filtrarse con el tiempo.

Aquí es donde los campos geotérmicos pueden ayudar.

Sistemas geotérmicos para BECCS

La energía geotérmica es una fuente confiable de energía en Nueva Zelanda y suministra casi el 20 % de nuestra electricidad. Utilizamos pozos profundos para aprovechar los depósitos subterráneos de agua caliente, que luego pasa a través de una red de tuberías a una turbina de vapor que genera electricidad.

Posteriormente, el agua se bombea de nuevo bajo tierra, lo que evita que el embalse se “seque”. Las empresas de Nueva Zelanda son líderes mundiales en la gestión de recursos geotérmicos, y algunas incluso están experimentando con la reinyección de pequeñas cantidades de CO2 que surgen con el agua geotérmica.

Un sistema BECCS geotérmico que muestra cómo la madera y el agua se pueden convertir en electricidad y emisiones negativas de CO2. A excepción de (3), toda la infraestructura ya existe.

Aquí está la oportunidad. Los sistemas geotérmicos ya cuentan con la infraestructura necesaria para un proyecto BECCS exitoso: tuberías, pozos de inyección y turbinas. Solo tenemos que descubrir cómo unir estas dos tecnologías renovables.

Proponemos que al quemar los desechos forestales podemos sobrecargar el agua geotérmica a temperaturas más altas, produciendo aún más energía renovable. Entonces, CO2 de la combustión de biomasa se puede disolver en el agua geotérmica, como una corriente de soda, antes de que se vuelva a inyectar bajo tierra.



Leer más: Informe del IPCC: cómo Nueva Zelanda podría reducir las emisiones más rápido y depender menos de las compensaciones para alcanzar el cero neto


Proyectos en Islandia y Francia han demostrado que disolver CO2 en agua geotérmica es mejor que inyectarla directamente. Reduce el costo de la nueva infraestructura (CO líquido2 la compresión es costosa) y significa que los pozos de reinyección construidos para la operación geotérmica normal pueden seguir utilizándose.

A diferencia del CO puro2 que es menos densa que el agua y tiende a subir, el agua carbonatada reinyectada es un 2% más pesada y se hundirá. Siempre que se produzcan y reinyecten cantidades iguales de agua geotérmica, el CO2 permanecerá disuelto de forma segura, donde puede convertirse lentamente en rocas y quedar atrapado permanentemente.

¿Cómo se acumulan los números?

Nuestro modelo inicial muestra que la BECCS geotérmica podría tener emisiones negativas del orden de -200 a -700 gramos de CO2 por kilovatio hora de electricidad (gCO2/kWh). En comparación con aproximadamente 400 gCO₂/kWh de emisiones positivas de una planta de energía de gas natural, esta es una reversión dramática de la compensación de emisiones de energía.

Aplicado a un sistema geotérmico del tamaño de Wairakei (160 megavatios), un solo sistema geotérmico BECCS podría encerrar un millón de toneladas de CO2 cada año. Esto equivale a sacar doscientos mil automóviles de las carreteras y, a los precios actuales, generaría decenas de millones de dólares en compensaciones de carbono.

Estos podrían negociarse a través del Esquema de Comercio de Emisiones para ganar un tiempo valioso para las industrias que han tardado en descarbonizarse, como la agricultura o el cemento, para llegar a cero neto.

Combustible para el futuro: los residuos forestales son un recurso valioso y sin explotar.
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Aún mejor, la mayoría de los campos geotérmicos de Nueva Zelanda están ubicados cerca de grandes bosques con operaciones forestales expansivas. Las estimaciones sitúan nuestra generación de residuos forestales en torno a los tres millones de metros cúbicos al año. En lugar de dejar que se pudra, esto podría convertirse en un recurso valioso para BECCS geotérmico y una Nueva Zelanda descarbonizante.

Podemos empezar a hacer esto ahora

Según el IPCC, es “ahora o nunca” que los países descarbonicen drásticamente sus economías. BECCS geotérmico es una herramienta prometedora pero, como con todas las nuevas tecnologías, hay una curva de aprendizaje.

Los problemas iniciales deben resolverse a medida que se reducen los costos y se escala la producción. Nueva Zelanda tiene la oportunidad de entrar en esa curva ahora. Y todo el mundo se beneficiará si lo hacemos.



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El éxito de BECCS geotérmico generará nuevas asociaciones entre los generadores geotérmicos, los fabricantes y el sector forestal de Nueva Zelanda. Los propietarios de bosques pueden ayudar a hacer la transición de los desechos de madera a un recurso valioso y reducir los costos de entrada.

Lo que es más importante, los operadores geotérmicos pueden aprovechar sus vastos inventarios de pozos de inyección y su comprensión detallada del subsuelo para encerrar permanentemente el carbono atmosférico.

Con el gobierno ajustando los presupuestos de emisiones e invirtiendo miles de millones en un Fondo de Respuesta a Emergencias Climáticas, ahora es el momento perfecto para hacer que BECCS geotérmico funcione para Aotearoa Nueva Zelanda.

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