El 1 de octubre una planta eléctrica de carbón en West Virginia operada por American Electric Power (AEP) se convirtió en la primera planta en los EE.UU. que bombea bajo tierra una porción de sus emisiones de dióxido de carbono. Al mismo tiempo, el Departamento de Energía de los EE.UU. está invirtiendo miles de millones de dólares del paquete de estímulo en la captura y secuestro de carbono. Además está FuturGen, un proyecto apoyado por el gobierno para construir la primera planta eléctrica de carbón con cero emisiones, y parece que puede resurgir de sus cenizas.

A primera vista, parece que la captura y secuestro del carbono (CCS, en sus siglas en inglés) está en camino de hacer que el carbón limpio se convierta en una realidad. No obstante, por ahora no se ha completado ninguna operación de CCS a escala comercial en los Estados Unidos, y los expertos afirman que esto probablemente no cambie hasta que el precio de mercado del dióxido de carbono se fije.

“Hasta que no haya un mercado, la tecnología no va a acabar de despegar,” afirma Howard Herzog, ingeniero investigador principal de la Iniciativa de Energía de MIT. “Es increíble que haya tantos proyectos en marcha como hay hoy día; todos ellos son proyectos de investigación y desarrollo financiados a través de subsidios.”

La Ley de Recuperación y Reinversión Americana de 2009 proveyó 3.400 millones de dólares en fondos federales para proyectos de CCS, incluyendo mil millones para FutureGen y más de mil millones para otras operaciones a escala comercial. Sin embargo, y aún con todo este dinero, siguen existiendo una serie de problemas significativos.

“Hay una serie de retos técnicos que tienen que superarse,” afirma Tom Williams, portavoz de la compañía eléctrica Duke Energy, que recientemente invirtió 17 millones de dólares en la investigación de la captura de carbono dentro de una planta eléctrica de gasificación de carbón en Edwardsport, Indiana, y en la actualidad busca fondos federales para desarrollar aún más la tecnología de captura y secuestro en la planta. “Hay retos en cuanto a permisos, en cuanto al secuestro, relativos a la geología y de eficiencia que tenemos que averiguar cómo solucionar,” afirma Williams.

Uno de los retos geológicos que afronta Duke Energy y el resto de investigaciones relacionadas con la CCS reside en asegurarse de que la presión dentro de las reservas enterradas a profundidad bajo la superficie de la tierra no suba demasiado alto a medida que el dióxido de carbono es inyectado. “Sólo hay unos ciertos niveles seguros a los que puedes subir la presión antes de que ocurran problemas de sismicidad,” afirma Herzog.

Ernest Majer, sismólogo en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, informó a los miembros del Senado de los EE.UU. en septiembre acerca de estos peligros potenciales. Afirma que el bombeo de dióxido de carbono líquido y presurizado bajo tierra tiene el potencial de provocar pequeños terremotos, aunque con una buena selección de localizaciones y cuotas de inyección, no debería ser un problema. “Si inyectas un gran volumen en una falla activa, entonces sí, vas a tener problemas, pero durante años hemos estado inyectando aguas residuales municipales y no ha ocurrido nada,” señala. “Es sólo cuestión de buena ingeniería.”

En particular, esto significa la implantación de sistemas de vigilancia fiables para hacer un seguimiento del movimiento del dióxido de carbono a gran profundidad bajo tierra. Los sensores utilizados en los campos de gas y petróleo están bien desarrollados para este propósito, aunque unos sistemas de vigilancia menos caros harían que el secuestro de dióxido de carbono en las plantas de carbón fuese más competitivo a nivel de costes.

“Cada vez que colocas un sensor a miles de metros bajo tierra, hace falta taladrar un pozo que, dependiendo de la profundidad y el diámetro, puede costar entre 5 y diez millones de dólares,” afirma Ken Humphreys, desde la Alianza FutureGen. Humphreys afirma que en la actualidad se están desarrollando sistemas menos caros como los sensores acústicos, capaces de hacer un seguimiento del dióxido de carbono desde la superficie.

Al tiempo que los ingenieros desarrollan nuevas tecnologías para la captura y secuestro de carbono, las limitaciones técnicas puede que sean inevitables. AEP, la compañía eléctrica que comenzó a bombear el 2 por ciento de sus emisiones de dióxido de carbono bajo tierra el 1 de octubre, esperaba poder haber empezado con el secuestro antes, pero el proyecto se retrasó cuando los sensores mostraron un contenido en humedad en el dióxido de carbono más alto del previsto. Si el gas líquido contiene demasiada agua, se puede acabar formando ácido carbónico, corroyendo las tuberías de acero que se utilizan para transportarlo bajo tierra.

Para poder rebajar el contenido de agua a un nivel seguro, AEP afirma que habría que enfriar aún más el dióxido de carbono para eliminar el agua mediante precipitación antes de bombearlo bajo tierra. Las pruebas adicionales, no obstante, revelaron que el contenido de humedad se había leído mal y que en realidad estaba dentro de niveles seguros.

“Definitivamente se dan una serie de problemas antes de que todo pueda empezar a funcionar,” afirma Gary Spitznogle desde AEP. “Es simplemente la naturaleza de un nuevo proceso. No todo funciona bien a la primera.”

La legislación de limitación y comercio que en la actualidad avanza a través del Congreso de los EE.UU. podría acelerar la llegada de soluciones ante muchos de los problemas técnicos que la CCS sigue teniendo. No obstante, una de las preguntas más importantes que aún hay que solucionar es si existe la suficiente cantidad de reservas para almacenar todo el dióxido de carbono que pueda ser capturado.

Los depósitos de almacenaje mejor estudiados son las antiguas reservas de gas y petróleo cubiertas por capas de roca no porosa que en su día mantuvieron a los componentes petroquímicos encerrados bajo tierra durante millones de años. Sin embargo, de la cifra estimada de 3.947 gigatoneladas de capacidad de almacenaje de dióxido de carbono bajo los EE.UU., sólo un 1 por ciento consiste en reservas vacías de gas natural y petróleo. La gran mayoría de la capacidad total—3.630 gigatoneladas—consiste en formaciones salinas profundas que hasta ahora han recibido un escrutinio menor.

“Estamos en un momento en que no han problema por hacer millones de toneladas al año, pero para solucionar el problema climático necesitamos hacer miles de millones de toneladas al año, y a esa escala el almacenaje se convierte en un problema real,” afirma Herzog.

Majer, desde el Laboratorio Nacional Lawrence Berkely, afirma que las pruebas a pequeña escala como el proyecto piloto de AEP servirán de mucho para determinar la viabilidad del almacenaje en los acuíferos salinos. “Aún no tenemos todas las respuestas, pero prácticamente sabemos cómo conseguirlas,” afirma. “Y quién sabe, quizá la respuesta es que nada de esto va a funcionar.”