Almacenar dióxido de carbono en rocas: otra forma de combatir el cambio climático

La mineralización de carbono, un proceso natural en sectores montañosos de países como Omán, podría ayudar a que el gas se eliminara de la atmósfera para siempre.

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IBRA, Omán — En la árida inmensidad de este rincón de la península arábiga, donde merodean las cabras y uno que otro camello, las rocas forman parte del paisaje prácticamente a dondequiera que voltees.

Sin embargo, los afloramientos inhóspitos y las crestas escarpadas son más que solo un escenario. Algunas de estas rocas están trabajando arduamente, reaccionando naturalmente al dióxido de carbono de la atmósfera para convertirlo en piedra.

Las venas de minerales calcáreos corren a través de los bloques de roca oscura como la grasa de un filete de carne. El carbonato rodea los guijarros y cantos rodados, con lo que convierte la grava ordinaria en mosaicos naturales.

Las venas de carbonatos se forman cuando el agua que contiene dióxido de carbono disuelto fluye a través de estas rocas.CreditVincent Fournier para The New York Times

Incluso el agua de manantial estancada que ha surgido de entre las rocas reacciona con el dióxido de carbono para producir una corteza parecida al hielo que, si se rompe, vuelve a formarse en cuestión de días.

Los científicos dicen que si este proceso natural, llamado mineralización de carbono, pudiera controlarse, acelerarse y aplicarse de modo económico y a gran escala —suposiciones muy grandes, lo admiten—, ayudaría a combatir el cambio climático. Las rocas podrían eliminar parte de los miles de millones de toneladas de dióxido de carbono que atrapan el calor y que los humanos han estado expulsando a la atmósfera desde el comienzo de la era industrial.

Al convertir el dióxido de carbono en piedra, las rocas en Omán —y en otros lugares de todo el mundo que tienen formaciones geológicas similares— asegurarían que el gas se eliminara de la atmósfera para siempre.

“Los minerales sólidos de carbonato no se irán a ningún lado”, dijo Peter B. Kelemen, un geólogo del Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty de la Universidad de Columbia que ha estado estudiando las rocas de Omán durante más de dos décadas.

Cuando el agua vuelve a entrar en contacto con el aire, una fina capa de carbonato se endurece en su superficie.CreditVincent Fournier para The New York Times

Con el paso del tiempo, capturar y almacenar dióxido de carbono despierta cada vez más interés. El Grupo Intergubernamental sobre el Cambio Climático dice que implementar ese tipo de tecnología es esencial para frenar el calentamiento global. Sin embargo, la idea apenas se ha diseminado: hay menos de veinte proyectos a gran escala que operan en todo el mundo, en los cuales se captura el dióxido de carbono proveniente de la quema de combustibles fósiles en centrales eléctricas o en otros procesos industriales y se almacena como gas bajo la tierra.

Lo que Keleman y otros tienen en mente es extraer el dióxido de carbono que ya está en el aire para detener o revertir el aumento gradual en la concentración atmosférica de dióxido de carbono. La captura directa en el aire, como se le conoce, a veces se describe como una forma de geoingeniería —manipulación deliberada del clima—, aunque este término se reserva más a menudo para la idea de reducir el calentamiento al reflejar más luz solar hacia afuera de nuestro planeta.

Aunque muchos investigadores dicen que la captura directa en el aire es poco práctica tanto desde el punto de vista logístico como desde el económico, particularmente dados los miles de millones de toneladas de gas que tendrían que eliminarse para tener un resultado significativo, algunos señalan que podría considerarse si no funcionan otras iniciativas para contrarrestar el calentamiento global.

Algunos investigadores y empresas han construido máquinas que pueden extraer dióxido de carbono del aire, en cantidades relativamente pequeñas, pero adaptar y mejorar los procesos naturales de captura al utilizar rocas es una tecnología menos desarrollada.

Kelemen es uno de los pocos investigadores que están estudiando esa idea en todo el mundo. En una central eléctrica geotérmica en Islandia, después de varios años de experimentación, una compañía energética está inyectando cantidades modestas de dióxido de carbono a las rocas volcánicas, donde se mineralizan. Investigadores neerlandeses han sugerido esparcir una suerte de roca triturada a lo largo de las costas para capturar dióxido de carbono. Además, los científicos en Canadá y Sudáfrica están analizando maneras de utilizar los residuos de la minería, llamados relave, para hacer lo mismo.

“Es evidente que tendremos que eliminar el dióxido de carbono de la atmósfera”, dijo Roger Aines, quien dirige el desarrollo de tecnologías de manejo de carbono en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en California y ha trabajado con Kelemen y otros. “Tendremos que hacerlo en una escala colosal”.

Si miles de millones de toneladas de dióxido de carbono serán convertidas en roca, hay pocos lugares en el mundo más adecuados para hacerlo que Omán, un sultanato con una población de cuatro millones de habitantes y una economía basada en el petróleo y, cada vez más, en el turismo.


Una vista de Mascate, la capital. La torre a la distancia, en el parque Al Riyam, 
fue inspirada en los recipientes tradicionales utilizados para quemar incienso. 
CreditVincent Fournier para The New York Times

Las formaciones que capturan el carbono en Omán, en su mayor parte compuestas de una roca llamada peridotita, están en un tramo de corteza oceánica; la capa de manto terrestre que hay debajo fue empujada hacia la tierra por fuerzas tectónicas hace casi cien millones de años.

La erosión ha resultado en una zona irregular de casi 321 kilómetros de largo, hasta 40 kilómetros de ancho y varios kilómetros de grosor en la parte norte del país, que incluye las afueras de Ibra, una ciudad polvorienta de 50.000 habitantes. Incluso Mascate, la bulliciosa capital, en el golfo de Omán, tiene una cavidad de peridotita desde donde prácticamente se puede mirar el palacio del sultán Qabús ibn Saíd.

La peridotita normalmente está a kilómetros por debajo de la superficie terrestre. Cuando las rocas se exponen al aire o al agua como en este lugar, dijo Keleman, son como una batería gigante con mucho potencial químico. “Están muy lejos del equilibrio con la atmósfera y el agua superficial”, comentó.

Las rocas son tan grandes, dijo Keleman, que si de alguna manera fuera posible usarlas por completo, podrían almacenar cientos de años de emisiones de dióxido de carbono. De manera más realista, dijo, Omán podría almacenar por lo menos mil millones de toneladas de dióxido de carbono anualmente. Las emisiones anuales en todo el mundo hoy en día se acercan a los 40.000 millones de toneladas.

Aunque estas formaciones son especiales, no son únicas. Se pueden encontrar algunas similares, pero más pequeñas, en el norte de California, Papúa Nueva Guinea y Albania, entre otros lugares.

Venas de carbonato muestran cómo el dióxido de carbono puede ser almacenado en
 forma de roca.CreditVincent Fournier para The New York Times

Las rocas de Omán podrían capturar mucho dióxido de carbono, pero el desafío es hacerlo con mucha mayor velocidad que en la naturaleza, en grandes cantidades y a un costo tan bajo que pueda ser más que un sueño imposible. Keleman y sus colegas, entre ellos Juerg Matter, un investigador de la Universidad de Southampton en Inglaterra que participó en el proyecto de Islandia, tienen algunas ideas.

Una posibilidad, dijo Keleman, sería perforar pares de pozos y verter agua con dióxido de carbono disuelto en uno de ellos. Conforme el agua viaja a través de la formación rocosa, se forma el carbonato; cuando llega al otro pozo, el agua sin dióxido de carbono puede sacarse. El proceso podría repetirse una y otra vez.

Carbonato blanco en estado sólido que se estanca en el fondo de un manantial
 CreditVincent Fournier para The New York Times

Sin embargo, hay muchas cosas que se desconocen respecto a esa estrategia. Para empezar, aunque verter agua en lo profundo de la tierra (donde las temperaturas y la presión son mucho más altas) podría hacer que el proceso de mineralización fuera miles de veces más veloz, podría formarse tanto carbonato que el flujo de agua se detendría. “Todo se bloquearía y el proceso se frenaría de pronto”, explicó Keleman.

Los trabajadores realizan muestras de los cortes del agujero de perforación a cada metro 
de profundidad para que los geólogos puedan analizar las rocas. 
CreditVincent Fournier para The New York Times

Quizá la manera más sencilla de utilizar las rocas para capturar el dióxido de carbono sería extraer grandes cantidades, triturarlas para formar partículas finas y esparcirlas para exponerlas al aire. El material podría voltearse de vez en cuando para exponer superficies limpias, o quizá se le podría aplicar aire con una concentración más alta de dióxido de carbono para acelerar el proceso.

Sin embargo, una operación de extracción y trituración a la escala necesaria sería muy costosa, dejaría marcas en el paisaje y produciría enormes cantidades de sus propias emisiones de dióxido de carbono. Así que los investigadores se están preguntando: ¿por qué no usar rocas que se han extraído y triturado para otros propósitos?

Una pequeña montaña de rocas ricas en carbonato ubicada a las afueras de Lizugh,una población al suroeste de Mascate. El hierro presente en las rocas se ha oxidado,lo que cambia su color a rojo.CreditVincent Fournier para The New York Times

Ese tipo de rocas se encuentran en grandes cantidades en minas en todo el mundo, como residuos mineros. El platino, el níquel y los diamantes, en particular, se extraen de rocas que tienen mucho potencial de mineralización de carbono.

Kelemen ha investigado estas rocas en Omán durante más de veinte años. 
CreditVincent Fournier para The New York Times

Evelyn Mervine, quien ha colaborado con Kelemen y ahora trabaja para De Beers, la empresa de diamantes más grande del mundo, estudia este tipo de estrategias y espera poder aplicarlas en algunas minas de la compañía el año próximo.

“No creemos que desde una perspectiva científica sería tan difícil o costoso, podemos ser emisores neutrales de carbono”, dijo. “Y en la industria minera eso es extraordinario”.

“En relación con el problema global, en realidad solo es una gota en un vaso de agua”, dijo Mervine. “Pero establece un buen precedente”.