¿Qué es la captura y almacenamiento de carbono? La nueva propuesta de estándares de plantas de energía de la EPA le da un impulso, pero CCS no es una solución rápida

El gobierno de Biden propuso nuevas reglas para centrales eléctricas el 11 de mayo de 2023, que tienen el potencial de estar entre las medidas de política federal más estrictas sobre centrales eléctricas de carbón, petróleo y gas que Estados Unidos haya introducido jamás.

La propuesta establecería nuevos estándares de contaminación por carbono para las centrales eléctricas existentes, restringiendo efectivamente sus emisiones de dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero que contribuye al cambio climático. Los operadores de centrales eléctricas de combustibles fósiles tendrían que encontrar formas viables e innovadoras de evitar las emisiones excesivas de dióxido de carbono.

Eso está llamando la atención sobre una tecnología relativamente madura pero costosa: la captura y almacenamiento de carbono, o CCS.

La mayoría de CCS separa químicamente el dióxido de carbono generado durante la combustión de combustibles fósiles, lo comprime y lo transporta a través de tuberías para su almacenamiento, generalmente en formaciones geológicas a gran profundidad. Si bien CCS puede ser efectivo, tiene algunos obstáculos importantes en su camino hacia el uso generalizado.

Sigo las políticas estadounidenses sobre CCS como investigadora de políticas climáticas. He aquí por qué los operadores de plantas de energía que están considerando CCS se han enfrentado a un equilibrio complicado entre los riesgos y el rendimiento, y por qué CCS puede tardar en expandirse.

El camino rocoso de CCS

En la última década, los operadores de plantas de energía han tenido dificultades para poner en línea proyectos CCS en muchas partes del mundo. Actualmente, solo hay un puñado de centrales eléctricas en los Estados Unidos con la capacidad de capturar y transportar sus emisiones de carbono, y la mayor parte del carbono capturado se envía a los campos petroleros para su uso en la recuperación mejorada de petróleo.

Muchos operadores de centrales eléctricas consideraron que la tecnología era demasiado arriesgada. Y el elevado número de proyectos suspendidos o terminados ha impedido economías de escala que podrían abaratar los costes.

En comparación con la captura de dióxido de carbono (CO₂) de procesos industriales, como la producción de etanol y amoníaco, donde la concentración de CO₂ es alta, las emisiones de generación de energía tienen concentraciones de CO₂ relativamente más bajas. Esto hace que la implementación de CCS en las centrales eléctricas sea más costosa. Los costos asociados con la compresión, el transporte y el secuestro del CO₂ son obstáculos adicionales.

La buena noticia es que la captura de CO₂ se está moviendo lentamente hacia abajo en la curva de costos. Por ejemplo, el costo de la captura de CO₂ en la primera planta de energía CCS a gran escala, la planta de carbón Boundary Dam de Canadá, que se inauguró en 2014, fue de 110 USD por tonelada. Cuando se construyó la segunda instalación a gran escala, ese costo se había reducido a $65 por tonelada.

Se espera que la tendencia continúe. Los pagos esperados para CCS han mejorado con el tiempo, particularmente con los créditos fiscales incluidos en la Ley de Reducción de la Inflación de 2022. Los créditos fiscales proporcionan hasta $ 85 por tonelada para secuestrar CO₂ producido sin crédito tope hasta 2033.

Los créditos fiscales podrían ser una bendición para las centrales eléctricas basadas en combustibles fósiles. Pero la recompensa no es inmediata. Hasta que secuestren con éxito el CO₂, los operadores de la planta de energía tendrían que asumir el costo y el riesgo de construir una red CCS. Además, un equipo de investigación de la Universidad de Harvard estima que el costo de la captura de carbono para las centrales eléctricas de gas podría seguir siendo antieconómico, incluso con el crédito fiscal.

Tres grandes desafíos de infraestructura

La propuesta de la Agencia de Protección Ambiental podría abordar algunos de los problemas. El límite de emisiones propuesto podría reducir la incertidumbre en torno a la necesidad de CCS y catalizar la adopción generalizada de CCS, lo que ayudaría a reducir el costo.

Sin embargo, quedan preguntas relacionadas con la infraestructura CCS.

Primero, los oleoductos para transportar el carbono capturado aún no están en su lugar. La Oficina del Programa de Préstamos del Departamento de Energía está apoyando proyectos para construir tuberías de CO₂ u otros medios de transporte de CO₂, pero podrían tardar años en ponerse en marcha.

En segundo lugar, las opciones de almacenamiento de CO₂ no están distribuidas uniformemente en todo el país. Las plantas de energía en el noreste, por ejemplo, carecen de acuíferos salinos cercanos o depósitos de petróleo y gas. Los investigadores están explorando depósitos en alta mar debajo del lecho marino, pero aún están evaluando su potencial.

Finalmente, el proceso de permisos ha sido un gran factor limitante para acelerar el despliegue de CCS. Los créditos fiscales actualizados de la Ley de Reducción de la Inflación estimularon una avalancha de desarrolladores de CCS, pero la EPA no ha podido procesar los permisos de manera oportuna.

A pesar de estos obstáculos, la EPA se está moviendo rápidamente. La administración Biden está bajo una presión cada vez mayor para consagrar regulaciones ambientales más estrictas antes de las próximas elecciones presidenciales en 2024. Las reglas propuestas requerirán un proceso de revisión antes de que puedan ser aprobadas, y es probable que enfrenten dificultades políticas y desafíos legales.

Transformando el sector eléctrico

Las centrales eléctricas de combustibles fósiles representan alrededor del 25% de las emisiones de gases de efecto invernadero de EE. UU. Con las estrictas medidas políticas de la administración Biden, Estados Unidos estaría más cerca de lograr sus objetivos de mitigación climática.

Será un desafío escalar de 12 a probablemente cientos de instalaciones CCS necesarias para alcanzar los objetivos de Biden de electricidad 100% libre de carbono para 2035 y cero emisiones netas para 2050. Pero aunque la nueva propuesta de la EPA puede no resolver todos los problemas para implementar CCS, podría ser un paso importante para acelerar la transformación del sector eléctrico.

En ausencia de impuestos al carbono a nivel federal o sistemas de comercio de emisiones en los EE. UU., esta podría ser una forma efectiva de enviar una señal clara a los actores del sector energético de que es hora de cambiar.