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  • Métodos para una rápida mirada: Secuestro y retención de carbono

    Posted by Alto on 7 de mayo de 2021 a 5:09 pm

    Introducción

    Ya desde la comisión de medio ambiente y desarrollo en 1987 existe un interés a nivel político por la sustentabilidad [1]. Esto debido a una preocupación por temas medioambientales y, especialmente, al problema del cambio climático derivado de las emisiones de carbono antropogénicas. Afortunadamente, gracias al esfuerzo del panel intergubernamental sobre el cambio climático, tenemos reportes que nos pueden servir de guía para encontrar soluciones al problema. En el reporte “2018: Calentamiento Global de 1.5°” se menciona la tecnología de captura y retención de carbono (CCS por sus siglas en inglés) como un potencial instrumento para reducir parte de estas emisiones [2]. En este documento, revisaremos superficialmente algunos documentos para entender parte de ese potencial y ganar perspectiva en una rápida mirada.

    Método

    Se realizó una búsqueda a través de la página web ScienceDirect con los términos “Carbon Sequestration” y “CCS” como criterios de búsqueda. A las opciones dadas por el buscador, ordenado por relevancia y no por fecha, se accedió a 10 artículos por cada una de las búsquedas, haciendo un total de 20 artículos. Tanto para acotar los temas y asegurar la calidad se realizó un proceso de descarte, descrito en la siguiente sección, en base a criterios escogidos a priori por el autor.

    Se eliminaron todos los artículos cuyas palabras claves no contuvieran los términos “Carbon sequestration”, “CO2 capture”, CO2 sequestration”, “CCS” y “Carbon dioxide sequestration” . Se aceptaron los artículos que tuvieran las palabras de los términos en combinación o separados. Para evitar ambigüedades se analizó el término “CCS” conjunto a otras palabras clave, para verificar que se refiere al tema que estamos tratando. Después, se descartaron todos los artículos de Revistas con un puntaje de citas inferior a 6.9 o factor de impacto inferior a 4400.

    Por razones de eficiencia y tiempo, se procedió a leer solamente los resúmenes y los puntos destacados de cada investigación. En base a ello, se presentan en la siguiente sección resumenes adaptados de los artículos escogidos.

    Resultados

    Se descartaron 12 artículos, basado en el criterio de selección de palabras clave, y 2 por el criterio de calidad de las revistas. De los 6 escogidos, dos provienen del criterio de búsqueda “CCS” y los restantes por “Carbon Sequestration”. A continuación, se describen los 6 resúmenes de los artículos, con los puntos mas relevantes a criterio del autor:

    Decarbonising steel production using CO2 Capture and Storage (CCS): Results of focus group discussions in a Welsh steel-making community [3] El estudio inicia diciendo que la tecnología CCS puede ser clave para sectores que no pueden reducir sus emisiones fácilmente. Consideran que, para implementar dicha tecnología, es importante entender la opinión pública sobre el tema en los lugares implicados. Se realizó un estudio de las opiniones de los residentes del puerto de Talbot, en Gales, sobre utilizar esta tecnología en el taller de acero local. El estudio parece señalar que la aceptación o no de esta tecnología depende de confianza de quién lo promueve. Los participantes se mostraron suspicaces ante la empresa de acero y agentes del gobierno local, mientras que mostraban más confianza en organizaciones científicas o de investigación. También se comprenden los beneficios de la tecnología y la necesidad de mitigar las emisiones de CO2, pero se contrasta con la inevitabilidad de estos sistemas y que la mayor parte de los beneficios serían para la empresa.

    Integrated assessment projections for the impact of innovation on CCS deployment in Europe [4]: El documento menciona el importante rol que tendrá la tecnología CCS en las próximas décadas para reducir las emisiones de carbono en el sector energético. Utilizaron un modelo para ver las proyecciones de esta tecnología en Europa, basados en la baja del precio de la tecnología y las metas de reducción de emisiones. El modelo arrojo que Europa tiene que apuntar a una captura de 1700 megatoneladas de CO2 por año para 2050 si se pretende llegar a la meta de emisiones cero. El modelo también señala que las plantas eléctricas tradicionales con tecnología CCS podrán contribuir hasta un 25% del total de electricidad generada, compitiendo con las alternativas de bajas emisiones, y hasta un 35% si se usa solo gas natural mientras las plantas de carbón y petróleo pueden ser usadas con CCS para producir hidrógeno. También concluyen que las políticas públicas rigurosas son lo mas influyente para la investigación y reducción de costos de estas tecnologías, debido al gran interés que generan.

    A Review of Carbon Capture and Sequestration in Iran: Microalgal Biofixation Potential in Iran [5] Parte el resumen con el problema de las emisiones de CO2, y lo importantes que son las que genera Iran a nivel global. Esto debido a su fuerte dependencia del gas y el petróleo en su sector energético. Indican que políticas para mitigar este impacto son necesarias, y que el secuestro de CO2 puede ser una alternativa viable. En el trabajo exploran el potencial de Iran para utilizar cultivos de microalgas para fijar el carbono y capturarlo mientras generan productos secundarios útiles.

    A review on pore-scale modeling and CT scan technique to characterize the trapped carbon dioxide in impermeable reservoir rocks during sequestration [6] Tambien centrado el foco en el cambio climático, y su relación con el sector energético, plantea que la inyección de CO2 en formaciones geológicas con petróleo como una solución a largo plazo viable. También señala que se puede usar para mejorar la extracción de petróleo crudo al mismo tiempo. Utilizan un modelado computacional y técnicas de escaneo para comprender el alcance del almacenamiento de CO2, la extracción de petróleo y los resultados que pueden dar. Terminan concluyendo que este tipo de aplicaciones y modelados tienen un gran valor para la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero.

    A review of carbon dioxide sequestration by mineral carbonation of industrial byproduct gypsum [7] Indica la carbonación mineral como un método de capturar el CO2 y mitigar el calentamiento global. Proponen usar el yeso de descarte como subproducto para retener el carbono, debido a su gran capacidad de absorber carbono y su alta reactividad con el mismo. De esta forma, pueden mitigar el impacto ambiental del yeso de descarte y secuestrar CO2 al mismo tiempo. En el trabajo describen y revisan las rutas directas e indirectas que usa el yeso para retener el CO2, como se produce, y el análisis económico y ambiental son evaluados. Proponen los desafíos que conlleva este proceso y también el documento mismo como una guía para usar el proceso a escala de laboratorio o incluso aplicaciones prácticas.

    Application of bioelectrochemical systems for carbon dioxide sequestration and concomitant valuable recovery: A review [8] Parten indicando la necesidad de tratar el problema de las emisiones de carbono de forma inmediata antes de llegar al punto de no retorno. Proponen utilizar sistemas bioelectroquímicos para contribuir a la reducción de emisiones de CO2 a la vez que crean productos de valor agregado. También mencionan que puede ser un gran aporte para el tratamiento de aguas residuales para la recuperación de biocombustibles y reducir las emisiones de CO2. En el trabajo revisan el potencial de usar esta tecnología bioelectroquímica para secuestrar el CO2 y crear otros productos de valor a la vez. Finalmente, discuten los parámetros que afectan el desempeño de esta tecnología y como deben ser optimizados para crear demostraciones a distintas escalas.

    Conclusiones:

    Los artículos tratan puntos de vista variados, pero se destaca que los dos primeros artículos (provenientes del criterio de búsqueda “CCS”) mencionan de manera literal el problema como “reducción de emisiones” mientras que los otros cuatro artículos (del criterio de búsqueda “Carbon Sequestration”) hablan de manera directa y literal del cambio climático y el calentamiento global. Es posible que exista algún sesgo por parte de las áreas disciplinas implicadas, pero más investigación es necesaria para asegurar algo al respecto.

    Si bien no se pueden hacer conclusiones generales en base a estos trabajos, porque algunos son limitados a situaciones específicas y la muestra que se ha escogido es pequeña, si se puede inferir algunas cosas de interés. No es seguro afirmar que la aceptación de la tecnología CCS siempre depende de la confianza, pero si se puede afirmar que la dimensión social cuando se aplican este tipo de tecnologías puede ser importante. Del mismo modo, no se puede decir que los procesos de capturar carbono en cualquier lugar serán una implementación segura, pero se puede afirmar que existe una diversidad de métodos y procesos que pueden utilizarse para alcanzar los objetivos de reducción de gases de efecto invernadero. Esto nos muestra que existe un amplio abanico de posibilidades que se pueden utilizar dependiendo de las necesidades de cada contexto.

    Las limitaciones de este mini-estudio han creado algunos patrones que, si bien no pueden ser catalogados aún como sesgos, podrían ser relevantes para tomar en cuenta en las siguientes investigaciones. Por ejemplo, de los 6 artículos escogidos, solo 1 es de una fecha anterior a 2019. Esto resulta curioso cuando se piensa que el buscador se ha configurado para buscar por relevancia, y no por fecha, como se explica en los métodos. Es posible que el buscador de ScienceDirect tenga algunas limitaciones propias que han sesgado de manera indirecta este trabajo.

    Se puede ver en estas publicaciones que el mayor interés proviene del sector industrial, y no de otros sectores como el científico o el gubernamental. Una muestra mas grande seria necesaria para determinar si esto es una descripción precisa del estado de las investigaciones en esta materia, y si es posible, para obtener otros datos mas relevantes. Tal vez es posible saber en que medida las industrias contaminantes están financiando estas investigaciones, y creando potenciales conflictos de intereses, analizando estos datos.

    No es del todo claro hasta que punto la información aquí plasmada es un reflejo del estado del arte en la materia, pero el autor estima que ha sido útil para tener perspectiva y entender algunos puntos importantes alrededor de esta discusión.

    Referencias

    1. World Commission on Environment and Development. (1987). Our common future. Oxford: Oxford University Press.

    2. IPCC, 2018: Global Warming of 1.5°C.An IPCC Special Report on the impacts of global warming of 1.5°C above pre-industrial levels and related global greenhouse gas emission pathways, in the context of strengthening the global response to the threat of climate change, sustainable development, and efforts to eradicate poverty [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, H.-O. Pörtner, D. Roberts, J. Skea, P.R. Shukla, A. Pirani, W. Moufouma-Okia, C. Péan, R. Pidcock, S. Connors, J.B.R. Matthews, Y. Chen, X. Zhou, M.I. Gomis, E. Lonnoy, T. Maycock, M. Tignor, and T. Waterfield (eds.)]. In Press.

    3. Williams, R., Jack, C., Gamboa, D., & Shackley, S. (2021). Decarbonising steel production using CO2 Capture and Storage (CCS): Results of focus group discussions in a Welsh steel-making community. International Journal of Greenhouse Gas Control, 104, 103218.

    4. Dalla Longa, F., Detz, R., & van der Zwaan, B. (2020). Integrated assessment projections for the impact of innovation on CCS deployment in Europe. International Journal of Greenhouse Gas Control, 103, 103133.

    5. Ghorbani, A., Rahimpour, H. R., Ghasemi, Y., Zoughi, S., & Rahimpour, M. R. (2014). A review of carbon capture and sequestration in Iran: microalgal biofixation potential in Iran. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 35, 73-100.

    6. Saraf, S., & Bera, A. (2021). A review on pore-scale modeling and CT scan technique to characterize the trapped carbon dioxide in impermeable reservoir rocks during sequestration. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 144, 110986.

    7. Wang, B., Pan, Z., Cheng, H., Zhang, Z., & Cheng, F. (2021). A review of carbon dioxide sequestration by mineral carbonation of industrial byproduct gypsum. Journal of Cleaner Production, 126930.

    8. Das, S., Das, S., Das, I., & Ghangrekar, M. M. (2019). Application of bioelectrochemical systems for carbon dioxide sequestration and concomitant valuable recovery: A review. Materials Science for Energy Technologies, 2(3), 687-696.

    Alto respondió Hace 1 año, 2 meses 1 Miembro · 0 Respuestas
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