La investigación

El estudio dirigido por la Universidad de Oxford cambia el concepto que hasta ahora se tenía sobre la erosión natural de las rocas como sumidero de CO2. Ahora se ha detectado que también actúa como gran fuente de emisión de gas.

La investigación, recientemente publicada en la revista Nature, supone un importante cambio en la gestión del cambio climático. De acuerdo con los datos aportados en el estudio, las rocas tienen una gran reserva de carbono a partir de los antiguos restos de plantas y animales, que convivieron hace millones de años. Esto lleva a que el ciclo geológico del carbono sea como un termostato con un papel clave en la regulación de la temperatura de la tierra.

De este modo, durante la erosión química, las rocas tienen capacidad para absorber CO2 si ciertos minerales son atacados por el ácido que está en el agua de lluvia. Precisamente, este proceso ayuda a contrarrestar el CO2 que liberan de forma continuada los volcanes del mundo y que forma parte del ciclo natural del carbono de la Tierra, contribuyendo a mantener la superficie habitable para la vida desde hace, al menos, 1.000 millones de años.

El estudio refleja que existe un proceso natural de liberación de CO2 desde las rocas a la atmósfera en una cantidad tan significativa como el CO2 liberado por todos los volcanes en la Tierra.

Esto se produce cuando las rocas formadas en los antiguos fondos marinos, donde las plantas y animales quedaron enterrados en sedimentos, se empujan hacia la superficie de la Tierra. Es el caso de cuando se forman montañas como el Himalaya o los Andes. Esto hace que el carbono orgánico de las rocas quede expuesto al oxígeno del aire y agua, lo que puede llevar a reaccionar y liberar CO2, pasando a ser una fuente de dióxido de carbono en vez de capturarlo.

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El estudio

La situación no es generalizada. Algunos países sí están consiguiendo detener y frenar la deforestación, mientras en otros sigue creciendo, en gran parte, para dar paso a cultivos de ganado y productos agrícolas.

Y la pérdida es importante. Por hacer una comparativa, la superficie en la que se han perdido árboles es equivalente a casi un campo de fútbol de árboles tropicales maduros talados o quemados cada cinco segundos, contando día y noche. Esto supone un 10% más que el año anterior.

El problema no es solo la destrucción de árboles –ya de por sí con efecto importante-, sino también el hecho de que todos los bosques tropicales destruidos en 2022 liberaron un total de 2.700 millones de toneladas métricas de CO2 a la atmósfera. Esta cantidad es equivalente a las emisiones de combustibles fósiles de India.

Esto implica que se está perdiendo una de las formas más efectivas para combatir el cambio climático y de protección de la biodiversidad, así como de apoyar la salud y facilitar los medios de subsistencia para millones de personas como, por ejemplo, la tribus indígenas que dependen de la naturaleza. No hay que olvidar que, desde 1960, la vegetación y el suelo han absorbido alrededor del 30% de la contaminación, incluso con el aumento de las emisiones.

Zonas

Entre las zonas en las que más ha crecido la deforestación se encuentra Brasil, que concentra el 43% de todos los bosques eliminados, seguido de la República Democrática del Congo, con el 13%, y de Bolivia, con el 9%.

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La ley

Este nuevo marco para los coches y furgonetas se deriva del acuerdo alcanzado en Alemania en relación a los combustibles sintéticos. En él, se vuelve a recoger el compromiso con la descarbonización. Y, en esta línea, se enmarca la prohibición de la venta de estos vehículos con emisiones de CO2.

En la aplicación de esta legislación habrá un paso intermedio. De esta manera, se contempla que en el año 2030 los coches reduzcan las emisiones un 55% en relación a los niveles de 2021. El ratio cambia para las furgonetas. En este caso, será un 50% en ese mismo año.

Nuevos combustibles

El acuerdo alcanzado incluye también otras novedades. En general, no se cambia el texto acordado por el Parlamento Europeo, aunque sí se producen algunas incorporaciones como los combustibles sintéticos o e-fuels.

Inicialmente, este tipo de carburantes estaban recogidos en el texto, pero la Comisión Europea daba hasta 2026 para volver a abordar la cuestión y dejar un período de tiempo para la evolución de esta tecnología.

Estos combustibles artificiales son caros en la actualidad y se producen a partir de hidrógeno verde y dióxido de carbono. En teoría, y según los estudios actuales, son climáticamente neutrales porque solo emiten CO2 previamente capturado. Además, pueden emplearse en vehículos de motor de combustión, aunque no se ha llegado en la actualidad a este estadio de desarrollo.

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La construcción

Esta factoría incorpora un sistema por el que se captura CO2 de forma directa en el aire mediante grandes turbinas que tienen la función de aspirar este compuesto para retirarlo de la atmósfera.

Esta construcción está haciendo en Islandia de la mano de la compañía suiza Climeworks para contribuir con esta absorción de CO2 a reducir el efecto invernadero. Estas instalaciones, denominadas Mammoth, tendrá una capacidad para capturar nueve veces más CO2 que la actual Orca, considerada hasta el momento la más potente de este sistema, ya que absorbe 4.000 toneladas de CO2 de carbono del aire, lo que equivale a unos 790 coches.

La nueva planta tiene así una capacidad de 36.000 toneladas anuales de CO2 y 72 colectores. Una cifra que será nuevamente superada por la factoría que ya se está diseñando. La previsión es que se pueden capturar megatoneladas en 2030, aunque la intención de la compañía es seguir avanzando para pasar a gigatoneladas en el horizonte de 2050. En la actualidad, hay ya 20 plantas de captación de CO2 repartidas en el mundo.

Mammoth

La instalación de Mammoth está en fase de construcción. De momento, ya se ha completado la nave principal, que estará rodeada de las baterías de turbinas gigantes captadoras del CO2.

El dióxido de carbono capturado en esta gran planta será tratado antes de su almacenamiento subterráneo. Así, será purificado y condensado antes de ser disuelto en agua y secuestrado bajo tierra por Carbfix. Ahí, se convertirá en piedra mediante un método de mineralización.

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La medida

La Unión Europea ha dado el visto bueno a revisar la normativa sobre emisiones del sector de la aviación con el objetivo de encarecer la tasa que abonan las aerolíneas por el dióxido de carbono o CO2 que liberan sus vuelos entre los países del bloque.

No obstante, se establece una excepción para las regiones ultraperiféricas hasta el año 2030 que, por ejemplo, afectará a los vuelos entre Canarias y países de la Unión Europea, así como a los desplazamientos en avión entre dos aeropuertos distintos, pero dentro del mismo territorio ultraperiférico y del mismo Estado miembro.

Este acuerdo, que el Parlamento Europeo y los Estados miembro deben formalizar, deja fuera también a los vuelos internacionales procedentes o con destino a terceros países sujetos al sistema de comercio de emisiones global de Naciones Unidas. Es decir, el conocido como CORSIA.

El pacto obliga a la Comisión Europea a revisar si el marco internacional es realmente efectivo para que el sector contribuya a combatir el calentamiento global. De este modo, si la evaluación no es positiva, se tendrá que lanzar una propuesta legislativa para incluir los vuelos internacionales en el sistema europeo.

Sistema ETS

La aviación forma parte del sistema ETS de la Unión Europea en el que se comercializan los derechos de emisión que se van reduciendo cada año. De este modo, se prevé el reparto de derechos de forma gratuita y, en estos momentos, el 82% de los derechos de emisión de la aviación forman parte de este grupo.

El acuerdo entre los Estados miembro y los eurodiputados contempla eliminar todos los créditos gratuitos de emisiones de CO2 a partir de 2026. Esto supone un año antes de lo que contemplaba la propuesta original de la Comisión Europea.

La retirada será progresiva. Así se prevé que el 25% de estos créditos se retiren en 2024 y, un año después, este porcentaje alcance el 50% de todos ellos.

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La investigación

Ingenieros de la Universidad de Nueva Gales del Sur han sido los encargados de liderar una investigación en un marco de colaboración global, que ha permitido demostrar la utilidad de este metal para conseguir el objetivo de las cero emisiones netas.

La investigación se ha centrado en cómo se puede emplear el galio líquido para ayudar a alcanzar este objetivo. Los investigadores se han centrado, además, en usar un sistema barato con el que se conseguiría captar y convertir las emisiones de CO2 de efecto invernadero empleando este metal líquido.

El resultado ha sido un proceso que se puede hacer a temperatura ambiente y que emplea el galio líquido para convertir el dióxido de carbono en oxígeno y un producto de carbono sólido de alto valor que, luego, es posible emplearlo en baterías o en la construcción o fabricación de aviones. Además, el costo es competitivo.

El proceso se basa en disolver el gas CO2 capturado en un disolvente alrededor de nanopartículas de galio, que existen en estado líquido por encima de los 30 grados Celsius. Este reactor contiene unas varillas de plata sólida de tamaño nanométrico para generar reacciones triboelectroquímicas que tienen lugar una vez se introduce la energía mecánica. Además, se crea un campo eléctrico que desencadena una reacción química.

Escalado

Según los investigadores, esta tecnología tiene un gran potencial para usarse en una amplia variedad de formas con el fin de reducir los niveles de gases de efecto invernadero en la atmósfera.

Por ejemplo, entre las aplicaciones, el equipo de ingenieros destaca la automoción para convertir gases de escape contaminantes. También cabría su empleo en sitios industriales de mayores dimensiones y de escala mayor en las que las emisiones de CO2 se podrían capturar y procesar de forma inmediata gracias a esta tecnología.

De momento, los investigadores ya han escalado el sistema a dimensiones de 2,5 litros, que permiten manejar alrededor de 0,1 litro de CO2 por minuto.

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La planta

La Posidonia oceánica es una planta marina, que se extiende a lo largo de extensas praderas ondulantes, dando paso a una especie de bosques sumergidos. Además, es importante saber que en ellas habitan muchas especies: desde moluscos a peces y otros organismos que buscan ahí refugio y un lugar para la cría.

Esta planta tiene una gran capacidad para capturar CO2 de la atmósfera. De hecho, supera a la de zonas tan vitales como el Amazonas. Y una prueba de ello es que tan solo una hectárea de Posidonia oceánica puede almacenar tanto carbono como 15 hectáreas de bosque amazónico.

Una capacidad que conviene cuidar porque esta planta solo crece en el mar Mediterráneo. Sus mayores concentraciones se localizan en las zonas de Chipre y Sicilia, así como en el Levante español. Se estima que hay unos 50.000 kilómetros cuadrados de Posidonia en las aguas mediterráneas, que se convierten en perfectas aliadas para hacer frente al cambio climático. Y eso no es todo porque esta planta también aporta alrededor del 70% del oxígeno que se respira en el planeta.

Amenazas

A pesar de su importancia, es clave intensificar las acciones para preservarla. Varias son las amenazas. Una de ellas son los fondeos de barcos recreativos al lanzar sus anclas sobre sus praderas, lo que están generando deforestación submarina.

Además, el mar Mediterráneo se está calentando. Esto no beneficia a esta planta, cuya mortalidad crece significativamente cuando la temperatura del agua sobrepasa los 28,5 grados Centígrados.

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El estudio

Esta investigación, que ha sido realizada por el Jet Propulsión Laboratory, se ha centrado en identificar si las áreas con vegetación como bosques y sabanas en todo el mundo eran fuentes o sumideros de carbono cada año y durante el período comprendido entre el año 2000 hasta 2019.

Este estudio ha permitido detectar que las plantas leñosas fueron responsables de más del 80% de las fuentes y sumideros en la Tierra, mientras que el resto se correspondió con suelo, hojarasca y materia orgánica en descomposición.

Además, se ha observado que la vegetación retenía una fracción bastante más pequeña de carbono de lo que inicialmente pensaban los científicos. Y eso no es todo porque también los investigadores se han dado cuenta de que la cantidad total de carbono emitido y absorbido en los trópicos era cuatro veces mayor que en las regiones templadas y las áreas boreales combinadas. Por el contrario, se produciendo una disminución en los últimos años en la capacidad de los bosques tropicales.

Los motivos

De acuerdo con el estudio, la disminución de esta capacidad se debe a la deforestación a gran escala, así como a la degradación del hábitat. Otros factores que influyen son los efectos del cambio climático, siendo los principales las sequías e incendios más frecuentes.

Y estos son datos especialmente importantes porque se ha demostrado que el 90% del carbono que los bosques de todo el mundo absorben de la atmósfera es compensado con la cantidad de carbono liberado por perturbaciones como la deforestación y las sequías.

Una conclusión que se extrae de los mapas de fuentes y sumideros de carbono que crearon los investigadores a partir de los cambios en el uso de la tierra, comprendiendo la deforestación, degradación del hábitat y plantación de bosques, entre otros.

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El estudio

Los embalses tienen un importante papel para distribuir agua potable y producir energía eléctrica. Son funciones a las que se ha sumado su papel decisivo para capturar y almacenar CO2. Sin embargo, esta funcionalidad se ve ahora cuestionada en un nuevo estudio en el que se ha puesto de manifiesto que los embalses de agua emiten dos veces más carbono que el que capturan y almacenan.

Los embalses de agua siempre se han considerado desde hace ya bastante tiempo como uno de los más importantes sumideros netos de carbono, pensando que acumulaban más que emitían a la atmósfera.

Es una concepción que cambia radicalmente con el estudio realizado en la Facultad de Biología y del Instituto de Investigación de la Biodiversidad (IRBio) de la Universidad de Barcelona, junto con expertos del Centro Helmholtz de Investigación Ambiental en Magdeburg (UFZ, Alemania) y del Instituto Catalán de Investigación del Agua (ICRA) en Girona.

Este estudio explica que las redes fluviales transportan grandes cantidades de materia orgánica de los ecosistemas terrestres hasta los océanos. Parte de esta materia orgánica es metabolizada por las comunidades acuáticas y se emite a la atmósfera como dióxido de carbono (CO2) o metano (CH4), que son dos gases que tienen un importante efecto invernadero.

De este modo, cuando el río desemboca en un embalse, este material orgánico se va acumulando progresivamente en los sedimentos. Así, se concentra una gran cantidad de carbono orgánico permanentemente enterrado en los sedimentos de los embalses.

Sin embargo, en un nuevo escenario para calcular el balance global del ciclo de carbono –se consideran también las zonas secas cuando baja el nivel del agua-, la situación cambia. Se contempla que, cuando el sedimento entra en contacto con la atmósfera, se estimulan los procesos de mineralización y se emite mucho dióxido de carbono.

Los datos

El estudio se publicado en la revista Nature Geosciences y la investigación se ha desarrollado en el marco del proyecto C-HydroChange del Plan Nacional del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades.

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Material

Este desarrollo se ha llevado a cabo por un equipo de científicos del Instituto Salk. Su trabajo se ha centrado en transformar hojas de tabaco y maíz en este material industrial, que se denomina carburo de silicio (SiC). Un proceso en el que se ha aprovechado CO2 capturado del aire, según se ha publicado en la revista RSC Advances.

El proyecto pone así en valor el CO2 capturado, ya que las plantas tienen una gran capacidad de capturarlo del aire, aunque es un beneficio temporal porque los cultivos sobrantes pasan a liberar carbono a la atmósfera, sobre todo, por la descomposición.

Con este proceso de los investigadores, se tiene un destino que es más permanente, aparte de útil porque se pasa a convertir las plantas en esta material industrial SiC. Esto permite disponer de una estrategia para convertir un gas de efecto invernadero en atmosférico en un material económico y valioso desde el punto de vista industrial.

Importante avance

El trabajo realizado por estos científicos es importante porque puede ayudar a evaluar y cuantificar las estrategias de secuestro de carbono con el fin de mitigar el cambio climático conforme los niveles de CO2 van aumentando a un ritmo que, además, no tiene precedentes.

De este modo, se obtiene más información sobre cómo las plantas pueden ayudar a mitigar los gases de efecto invernadero, mientras se convierten en un subproducto industrial el CO2 mediante el uso de sistemas naturales como la fotosíntesis.

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La legislación

La Comisión Europea aprobó este nuevo marco legal el pasado día 4 de marzo. En ella, se establece que los Estados miembro de la Unión Europea tendrán que hacer el seguimiento y la notificación de los datos sobre las emisiones de dióxido de carbono de turismos y vehículos comerciales ligeros.

La nueva legislación igualmente recoge que cada Estado miembro deberá compilar información sobre las emisiones de CO2 y el consumo de combustible o energía de los vehículos, que se tendrá que obtener en condiciones reales.

El nuevo reglamento de ejecución 2021/392 indica en los artículos 10 y 11 que, a partir del día 20 de mayo de 2023, serán las ITV las encargadas de recopilar toda la información sobre los consumos de combustible y energía obtenidos en condiciones reales de circulación para los Estados Miembro. De todos modos, cada país puede decidir si reportar la información a la Comisión Europea antes de esa fecha.

La información a recopilar a los matriculados será el número de identificación del vehículo, las emisiones medias de CO2, combustible o energía eléctrica consumida y distancia total recorrida.

Además, en los vehículos con más de un sistema de energía, se tendrá en cuenta el combustible y energía consumida y la distancia total que se ha recorrido con cada uno de los sistemas. Es una información que se compilará a través del interfaz electrónico de conexión de los vehículos.

Primeras reacciones

La nueva norma ha sido bien recibida, de momento, en España, por parte de entes como la Asociación Española de Entidades Colaboradoras de la Administración en la Inspección Técnica de Vehículos, ya que se considera un avance fundamental. Además, se cree a su vez que se pone en valor la importancia de las estaciones de ITV para reducir el impacto medioambiental de los sistemas de transporte.

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El plan

Este plan es el llamado ‘Destination 2050’. Su principal objetivo es que todos los vuelos dentro y que tengan salida de la Unión Europea, Reino Unido y la AELC (Asociación Europea de Libre Comercio) sean de cero emisiones netas de CO2 en el año 2050.

Este plan se aplicaría tanto a los viajes aéreos de ocio como de negocios en Europa, teniendo la mirada puesta en conseguir también este objetivo a nivel mundial con el fin de que la aviación sea más sostenible a largo plazo.

Para conseguirlo no solo se cuenta con este plan, sino también con los compromisos de las aerolíneas, aeropuertos, fabricantes aerospaciales y proveedores de servicios de navegación aérea, entre otros agentes implicados.

Las medidas

El plan establece una combinación de cuatro líneas de acción para conseguir estos objetivos en el campo de la aviación. En concreto, se aboga por realizar mejoras tecnológicas de aviones y motores para lograr reducir las emisiones del 37%, así como el uso de combustibles de aviación sostenibles para alcanzar una reducción de las emisiones del 34%.

Otros ejes de acción o medidas se centran en implementar medidas económicas para lograr reducciones de emisiones del 8%, aparte de incorporar también mejoras en la gestión del tráfico aéreo y las operaciones de las aeronaves. Un factor este último con el que la reducción de emisiones sería del 6%.

Un avance importante

Este plan supone un avance importante en el sector de la aviación, puesto que se calcula que el número de pasajeros aéreos europeos crecerá en promedio alrededor del 1,4% por año entre 2018 y 2050.

Con las medidas implementadas a través de estos cuatro ejes, no quedaría comprometido el objetivo de alcanzar las cero emisiones netas de CO2.

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En ese sentido, reducir las emisiones de gases de CO2 de tu empresa es una de las principales acciones a llevar a cabo con el objetivo de aportar tu granito de arena, y es ahí donde el potencial de Quakki entra en acción para ayudarte.

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El estudio

Este análisis ha sido realizado por la ETH Zurich y supone un importante cambio en relación a otros estudios científicos que asumían hasta ahora que, tras el fin del verano, las disminuciones otoñales de la temperatura y duración del día son las principales señales que determinan el momento de la senescencia de las hojas. Sin embargo, este proceso de envejecimiento de las hojas no se comprendía bien.

Ahora la investigación ha logrado comprender mejor la senescencia de las hojas. Esto ha permitido que el vínculo entre la fenología de primavera y otoño se explique por la actividad fotosintética. En concreto, por el fenómeno de la limitación del sumidero de carbono.

En esta hipótesis, los escasos nutrientes del suelo, como es el caso del nitrógeno, limitarían la cantidad de CO2 que una planta es capaz de absorber durante la temporada. De esta manera, a más absorción de carbono por los árboles en primavera y verano, más temprano comenzará la senescencia foliar.

La base

A estas conclusiones se han llegado tras observar seis especies de árboles de hoja caduca europeos durante las seis últimas décadas. Con los resultados, se ha probado la influencia relativa de varios factores en el momento de la senescencia otoñal, incluyendo la emergencia de las hojas en primavera. También se han valorado otros factores como la fotosíntesis estacional, la concentración de CO2, la temperatura y la precipitación.

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Las membranas

La trayectoria actual del CO2 requiere de soluciones tecnológicas innovadoras y de un amplio despliegue de tecnologías DAC (captura directa del aire) para mitigar y eliminar las llamadas emisiones históricas o de carbono heredadas, aunque sería preciso extraer grandes cantidades.

Sin embargo, las tecnologías actuales DAC se asientan en sistemas basados en absorbentes donde el CO2 queda atrapado en la solución o en la superficie de los sólidos porosos cubiertos con los compuestos con alta afinidad por el dióxido de carbono.

Son procesos que, además, son costosos y cuya eficiencia todavía no es del todo satisfactoria, a pesar de que está comprobada la capacidad de las membranas para separar el CO2.

En este contexto, la nueva investigación se ha centrado en discutir el potencial de DAC basado en membranas (m-DAC), aprovechando el estado de rendimiento de última generación de las membranas de polímeros orgánicos.

La investigación ha demostrado, a través de una simulación del proceso, que el rendimiento previsto para el m-DAC se puede lograr con gastos de energía competitivos. En concreto, se trata de un proceso de separación de aplicaciones de múltiples etapas, que puede permitir la preconcentración de CO2 en el aire al 40%.

Con esta base, la Universidad de Kyushu ha comenzado un programa para ahondar en la captura directa de CO2 de la atmósfera por membranas y la posterior conversión en materiales valiosos.

Avance

Esta investigación es especialmente importante porque la combinación de membranas con la conversión avanzada de dióxido de carbono puede abrir las puertas de la economía circular del CO2.

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