Islandia cautivó al mundo entero con su futbol en la Eurocopa 2016. En una entrevista para The Guardian, Heimir Hallgrímsson, uno de los entrenadores, dijo tener claro “que no tenemos jugadores como Holanda o Turquía. Nosotros ganamos en la unidad, en el trabajo duro y en la organización, y tenemos que ser mejores que nadie en estas áreas”.
Este mismo año, también le demostraron al mundo que están haciendo de este planeta un mejor lugar al capturar dióxido de carbono atmosférico. Desde 2014, la isla europea está capturando este gas de efecto invernadero e inyectándolo al subsuelo, de regreso a la Tierra, a una tasa de 5 mil toneladas al año —con miras a duplicar la cantidad este año. Esto con la intención de eliminarlo de la atmósfera y hacer que quede secuestrado en las formaciones rocosas debajo del suelo.
Regresemos a los datos. Si de algo es responsable la humanidad es del incremento en los niveles de dióxido de carbono atmosférico –aunque todavía haya quien, como Donald Trump, duda que esto sea real. La evidencia es contundente, y tan sólo contando los datos que tiene la Sociedad Estadounidense de Química sabemos que los niveles atmosféricos de este compuesto (junto con el metano y el óxido de nitrógeno, otros gases de efecto invernadero) han aumentado desde el año 1750. Esta fecha coincide de forma casi precisa con el inicio de la revolución industrial, momento en el que las actividades humanas comenzaron a ser impulsadas por fuentes energéticas no renovables y altamente contaminantes.
Con este gran poder —el de obtener energía a partir de recursos no renovables y mover a la humanidad entera desde el siglo VXIII—, viene la gran responsabilidad de eliminar el excedente contaminante producido por los humanos. Pareciera que un camino lógico es regresar al origen: si los combustibles que han movido a la humanidad fueron tomados del interior de nuestro planeta, lo que se necesita hacer es regresarlos al lugar de donde vinieron Es así que el proyecto de los islandeses —en convenio con algunas universidades de todo el mundo— resulta simple. Se basa en la captura del dióxido de carbono atmosférico y en su almacenamiento al inyectarlo de vuelta a la Tierra. Una vez en el subsuelo, éste se convierte en un mineral carbonatado, llamado calcita.
Con el proyecto al que llamaron CarbFix, los islandeses no descubrieron el hilo negro, pues en realidad ya hay un pequeño número de compañías que emplean la técnica de captación de dióxido de carbono. En Canadá existe una planta, Saskatchewan, que actualmente captura dióxido de carbono a una escala comercial. Pero mientras la empresa norteamericana está teniendo problemas en sus procesos —uno de ellos es que su técnica emite a la atmósfera más dióxido de carbono del que capturan—, en Islandia han logrado capturar, secuestrar, y transformar el dióxido de carbono de forma permanente. A través de un artículo publicado en la revista Science, un grupo de investigadores europeos dio evidencia de que en una planta geotérmica islandesa de nombre Hellisheidi, se logró capturar por primera vez de forma permanente el dióxido de carbono atmosférico para luego transformarlo en el mineral carbonatado benigno gracias a su inyección en la roca.
El procedimiento es mucho más complicado de lo que cuesta describir. El mayor obstáculo al que se enfrenta la técnica de captura y secuestro de dióxido de carbono es la composición del suelo al que se inyecta. Es imposible hacerlo en un subsuelo que carezca de tres elementos fundamentales —el calcio, el magnesio y el hierro— para que el dióxido de carbono se transforme en mineral. Otro gran reto es que la inyección provoca sismos que, a su vez, pueden promover que el dióxido de carbono introducido escape de las rocas y regrese a la atmósfera.
Si se necesita una roca rica en calcio, magnesio y hierro, entonces la solución está en el basalto, la roca volcánica, que está conformada por estos tres elementos en un 25%. Además, cubre cerca del 10% de la superficie continental y la gran mayoría del suelo oceánico. Islandia está en la privilegiada situación de ser una isla de origen volcánico con actividad geológica dinámica —de ahí que en 2010 se haya dado la erupción de su volcán Eyjafjallajökull. Es así que en 2012 los investigadores europeos realizaron la medición de su primera inyección en la planta geotérmica Hellisheidi, misma que utiliza el poder del magma para calentar agua y mover las turbinas que nutren de energía a la capital de la isla, Reykjavik, localizada a 25 km al este. La elección de este lugar se debe a que planta emite una importante cantidad de gases volcánicos a la atmósfera, entre los que está el dióxido de carbono.
El procedimiento consistió en combinar 250 toneladas de dióxido de carbono capturado de la atmósfera con otro gas, el sulfuro de hidrógeno, que existe de forma abundante en la zona, lo cual hizo que el proceso fuera más económico. Una vez hecho esto, se inyectó a la roca volcánica a unos 400-800 metros de profundidad.
La clave del éxito estuvo en dos procedimientos novedosos que los investigadores desarrollaron para esta inyección. Uno de ellos tuvo que ver con la reacción química que debe existir entre los gases inyectados y el calcio, el magnesio y el hierro de la roca. Para la reacción se necesita emplear agua, la cual funciona como catalizadora y ayuda a que el dióxido de carbono no se escape. El nuevo método se encarga de disolver los gases en el agua mientras que ésta fluye a través de los conductos encargados de inyectar la mezcla. La segunda idea fue marcar el dióxido de carbono con Carbono 14, el isótopo del elemento químico (una forma equivalente pero con un número distinto de neutrones, lo que lo hace radiactivo), para rastrearlo y conocer su comportamiento.
Después del monitoreo, los resultados demostraron que más del 95% del dióxido de carbono inyectado se había transformado en minerales en tan solo dos años. Los investigadores se dijeron sorprendidos por la rapidez del proceso, pues habían estimado que tomaría entre 8 y12 años. De hecho, estudios anteriores habían demostrado que este proceso podría tomar cientos o incluso miles de años. Además, se vio que con la mineralización del dióxido de carbono, la fuga del gas inyectado se elimina.
Los investigadores atribuyen el éxito de su método a distintos puntos del procedimiento. El primero fue la aplicación de un nuevo sistema de mezcla de agua que iba disolviendo el dióxido de carbono conforme se hacía la inyección; el segundo es la disolución rápida con la roca rica en los tres elementos químicos antes mencionados y, finalmente, la presencia de otros carbonatos que ayudaron a estabilizar la reacción química, como el carbonato de calcio.
La técnica de fijación de dióxido de carbono atmosférico es importante porque hasta ahora es la técnica más promisoria para atacar al cambio climático. De hecho, en 2014, el reporte del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático sugirió que, sin esta opción, podría ser imposible limitar el calentamiento global de forma adecuada.
Los científicos dicen que el siguiente reto es que el público acepte este procedimiento. En el artículo de Science, proponen al noroeste de Estados Unidos como otra zona candidata a recibir la inyección del dióxido de carbono. Esto es importante si tomamos en cuenta que el proceso también utiliza grandes cantidades de agua: el mar podría ser un proveedor.
Los islandeses nos están demostrando que ese trabajo conjunto que aplicaron en el futbol también se puede llevar a la ciencia y a la técnica. Todo para hacer de éste un mejor planeta.
Referencias:
American Chemical Society. http://bit.ly/29zxwYF (Revisado el 5 de junio de 2016).
Fountain, H. (2016) Iceland carbon dioxide storage project locks away gas, and fast. The New York Times [en línea]. Disponible en: http://nyti.ms/29tex0v (Revisado el 22 de junio de 2016).
Harper, D. (2016) Volcano! The incredible rise of Iceland’s national football team. The Guardian [en línea]. Disponible en: http://bit.ly/29z8nPh (Revisado el 4 de julio de 2016).
Matter, J. et al (2016) Rapid carbon mineralization for permanent disposal of anthropogenic carbon dioxide emissions. Science, 352 (6291), 1312-1314.
The Earth Institute Columbia University (2016) In a first, Iceland power plant turns carbon emissions to stone. [en línea] Disponible en: http://bit.ly/29ysNoV (Revisado el 22 de junio de 2016).
Zhu, Z. et al (2016) Greening of the Earth and its drivers. Nature Climate Change.