Un oleoducto del Medio Oeste promete devolver el dióxido de carbono al suelo

La mayoría de los oleoductos que serpentean por los Estados Unidos transportan carbono que estuvo enterrado bajo tierra durante millones de años y luego se desenterró, destinado a ser quemado en un motor de combustión, horno o caldera y emitido a la atmósfera. Pero un nuevo oleoducto que pronto podría atravesar Iowa, Minnesota y las Dakotas promete hacer lo contrario.

Summit Carbon Solutions, una escisión de una empresa agrícola con sede en Iowa, anunció recientemente que está desarrollando un proyecto de gasoducto de $2 mil millones que transportará el dióxido de carbono capturado de las refinerías de etanol repartidas por todo el Medio Oeste a un sitio en Dakota del Norte donde se bombeará miles de pies bajo tierra. El CO2 comenzará en la atmósfera, donde está calentando el planeta, y será absorbido hacia la tierra por los tallos de maíz. Si bien una parte se convertirá en etanol y se mezclará con gasolina, el resto se devolverá a la corteza terrestre y, si todo sale según lo planeado, se enterrará para siempre.

Si se construye, el proyecto demostrará ser un nuevo modelo comercial para la captura de carbono en la industria de los biocombustibles y expandirá la red de tuberías de dióxido de carbono del país, infraestructura que algunos investigadores y defensores del clima dicen que es necesaria para reducir las emisiones de EE. UU. a cero.

Summit le dijo a Grist que ya tiene acuerdos con suficientes biorrefinerías, un término general para las instalaciones que crean combustible a partir de material orgánico, para secuestrar 5 millones de toneladas de CO2 por año una vez que todos los componentes del proyecto estén en funcionamiento, lo que espera será en 2024. Su objetivo es firmar socios adicionales, incluidos otros tipos de instalaciones emisoras de carbono, como productores de fertilizantes y centrales eléctricas, para capturar y almacenar al menos 10 millones de toneladas de CO2, que es aproximadamente la cantidad que el estado de Vermont emite en un año.

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"Con el interés entrante que hemos recibido de las biorrefinerías y otros emisores industriales de CO2 desde el anuncio de nuestro proyecto, es probable que incluso superemos" los 10 millones de toneladas al año, dijo Bruce Rastetter, director ejecutivo de Summit Agricultural Group, en un correo electrónico.

La captura y almacenamiento de carbono, o CCS, a menudo se critica por ser demasiado costosa para que valga la pena, pero el proceso se ve bastante diferente dependiendo de dónde se capture el carbono. Las centrales eléctricas alimentadas con combustibles fósiles emiten una mezcolanza de gases, lo que dificulta y consume mucha energía construir un sistema de captura que pueda separar el CO2. Pero en una biorrefinería donde el maíz u otra forma de biomasa se fermenta en etanol, el proceso emite una corriente pura de CO2, con solo un poco de vapor de agua mezclado.

"No se requiere energía para la captura" en las biorrefinerías, dijo Daniel Sánchez, ingeniero y analista de sistemas de energía de la Universidad de California, Berkeley, y explicó que solo se necesitaba una pequeña cantidad para comprimir y deshidratar el gas. Esa es "la razón por la que esto funciona tan bien, por qué es barato y por qué todos quieren hacerlo", dijo.

Aún así, muy pocos lo hacen. Dos plantas de biocombustibles en Kansas capturan su CO2 y lo venden a compañías petroleras que lo canalizan a campos petroleros antiguos y lo bombean bajo tierra para extraer más petróleo, un proceso conocido como "recuperación mejorada de petróleo". Solo una biorrefinería entierra su CO2 bajo tierra con el único fin de sacarlo de la atmósfera, y el proyecto fue posible gracias al importante apoyo financiero del Departamento de Energía. Esa planta, ubicada en Decatur, Illinois, y propiedad de Archer Daniels Midland, tiene capacidad para capturar 1 millón de toneladas de CO2 al año y enterrarlo en las cercanías. (A partir de 2019, el proyecto solo capturaba y almacenaba aproximadamente la mitad de esa cantidad, que según la compañía se debió a la reducción de la producción de etanol).

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Aunque no es difícil de capturar en una biorrefinería, hasta hace poco, el CO2 capturado tenía poco valor. Pero ahora el panorama económico está cambiando. El proyecto de Summit fue posible gracias a una confluencia de factores. Primero, en 2018, el Congreso aumentó el valor del crédito fiscal 45Q, que eventualmente pagará hasta $50 por cada tonelada de carbono que una instalación capture y almacene bajo tierra, y también facilitó su uso. Las reglas finales para el crédito mejorado se publicaron en enero.

Un segundo desarrollo se produjo en 2019 cuando la Junta de Recursos del Aire de California adoptó un nuevo protocolo de captura y almacenamiento de carbono para su estándar de combustible bajo en carbono. Eso significa que las instalaciones de etanol que usan CCS para reducir la intensidad de carbono de su combustible pueden generar créditos negociables cuando lo venden en California. Los productores de combustibles más sucios que no cumplen con los estándares de California tienen que comprar esos créditos para cumplir. Recientemente, los créditos se han estado vendiendo por alrededor de $200 por tonelada de carbono. Summit le dijo a Grist que obtendrá ingresos a través del crédito fiscal 45Q además de compartir el valor de los créditos estándar de combustible de California con sus biorrefinerías asociadas. La compañía también espera que se desarrollen mercados similares de combustibles con bajas emisiones de carbono en otras partes de América del Norte y en todo el mundo, lo que podría crear una mayor demanda para las refinerías asociadas de Summit.

El tercer factor es que Dakota del Norte es uno de los dos estados a los que la Agencia de Protección Ambiental recientemente otorgó autoridad para regular los pozos de inyección subterránea Clase VI, la categoría de pozos desarrollados específicamente para el secuestro geológico de CO2, lo que facilita mucho el proceso de obtención de permisos para las empresas que desean para inyectar carbono bajo tierra. A diferencia de Iowa, Minnesota o Dakota del Sur, la mayor parte de Dakota del Norte se encuentra sobre las condiciones geológicas adecuadas para el almacenamiento de CO2, llamadas formaciones salinas profundas.

El proyecto de Summit está diseñado para conectar biorrefinerías que salpican el medio oeste con formaciones salinas en Dakota del Norte. Dane McFarlane y Elizabeth Abramson / / Instituto Great Plains

Brad Crabtree del Great Plains Institute, una organización energética sin fines de lucro que aboga por políticas que apoyen la captura y el almacenamiento de carbono, dijo que el proyecto no solo beneficia al clima, sino que también crea una importante oportunidad económica en la región. "Creo que es innovador en términos de su potencial para transformar las perspectivas y actitudes sobre lo que es posible en términos de abordar el cambio climático y gestionar el CO2", dijo.

La producción de cultivos para combustible siempre ha sido controvertida, ya que se corre el riesgo de quitarle tierras a la producción de alimentos, y las tierras de cultivo a veces se crean arrasando bosques y otros hábitats importantes. El cultivo de maíz, en particular, requiere una gran cantidad de fertilizante, que puede escurrirse hacia las aguas cercanas y crear floraciones de algas nocivas. Pero si evalúa el etanol de maíz únicamente sobre la base de las emisiones de gases de efecto invernadero, estudios anteriores han encontrado que las emisiones promedio de CO2 del ciclo de vida completo de producción y quema de etanol son aproximadamente un 20 por ciento más bajas que las de la gasolina. Un estudio más reciente realizado por el Departamento de Agricultura de EE. UU. afirma que la producción de etanol se ha vuelto más eficiente y actualmente emite, en promedio, un 40 por ciento menos de CO2 que la gasolina. (El etanol no reemplaza completamente a la gasolina; por lo general, se mezcla con el gas en aproximadamente un 10 por ciento).

Jeremy Martin, científico principal de la Unión de Científicos Preocupados, dijo que incluso cuando el mundo avanza rápidamente para cambiar a los vehículos eléctricos, la eliminación total de los automóviles a gasolina llevará décadas. Tomará aún más tiempo encontrar soluciones de cero emisiones para aviones y buques de carga, que se espera que adopten cada vez más combustibles bajos en carbono hechos de biomasa o hidrógeno, mientras tanto. "Vamos a seguir usando bastante etanol durante bastantes años", dijo. "Necesitamos hacer lo que podamos para descarbonizar todos los combustibles que estamos usando y debemos pasar a los combustibles más limpios que podamos al mismo tiempo".

Sánchez dijo que agregar CCS al proceso de fermentación, como lo está haciendo Summit, probablemente reducirá la intensidad de carbono del etanol entre un 30 y un 40 por ciento. Pero hay otras formas en que puede volverse aún más limpio. La mayoría de las biorrefinerías queman combustibles fósiles para generar calor para el proceso de fermentación, y capturar las emisiones de ese paso o quemar biomasa en lugar de combustibles fósiles, o mejor aún, ambos, reduciría aún más la intensidad de carbono del etanol. Las plantas de fertilizantes producen muchas emisiones, y la instalación de tecnología CCS allí también mejoraría las emisiones del ciclo de vida del etanol, ya que, recuerde, cultivar maíz para etanol requiere fertilizante. A largo plazo, reemplazar el maíz con otros cultivos que no requieren tantos recursos para crecer, como el pasto varilla, también mejoraría sustancialmente la huella de carbono del etanol. Sánchez es optimista de que mecanismos como el estándar de combustible bajo en carbono de California seguirán empujando a la industria hacia estas opciones más limpias.

Más allá de reducir las emisiones asociadas con el etanol, el proyecto del oleoducto de Summit es un paso hacia la construcción de la infraestructura que, según algunos investigadores y defensores del clima, es necesaria para reducir las emisiones de EE. UU. a cero.

En un informe publicado el año pasado que analizó cómo EE. UU. podría lograr emisiones netas cero para 2050, los investigadores de Princeton descubrieron que el éxito depende de una nueva red nacional de tuberías de CO2, con un valor potencial de 70,000 millas. Descubrieron que incluso si EE. UU. electrifica vehículos y edificios, y reemplaza casi toda la electricidad de combustibles fósiles con energías renovables, es probable que necesitemos capturar CO2 de la producción de cemento (que aún no se puede electrificar), de plantas de energía a gas ( si queda alguno), de los biocombustibles y la producción de hidrógeno, y tal vez incluso de máquinas que pueden absorber carbono directamente del aire y transportarlo a un lugar donde se puede usar o secuestrar bajo tierra.

La nueva secretaria de energía, Jennifer Granholm, parece estar de acuerdo. "Obviamente, todavía es una tecnología incipiente para capturar las emisiones de CO2, pero tenemos que hacerlo en todos los tipos de combustible, si vamos a llegar a cero neto", dijo en una entrevista reciente con E&E News. "Las tuberías de CO2 que serán necesarias podrían poner a mucha gente a trabajar, así que creo que es una gran oportunidad de trabajo, creo que es una gran oportunidad de reducción de carbono, y vamos a ser optimistas al respecto".

Algunos defensores del clima rechazan la captura de carbono sobre la base de que extiende un salvavidas a las industrias y tecnologías intensivas en carbono que deberían eliminarse lo más rápido posible. Y la captura de carbono no resuelve los problemas de contaminación del aire y del agua asociados con ninguno de los procesos industriales para los que se ha propuesto. Pero cuando se trata de encontrar soluciones para las emisiones de carbono, Crabtree dijo que es irresponsable quitar opciones de la mesa.

Hizo hincapié en que estamos tratando de descarbonizar en un contexto político, donde necesitamos muchas partes interesadas, incluidas empresas y trabajadores, para apoyar la política climática. Dijo que la captura de carbono permite que las instalaciones existentes que pagan salarios altos administren sus emisiones. "Tenemos que estar poniendo opciones sobre la mesa o no llegaremos a cero a tiempo", dijo.

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