Captura y almacenamiento de carbono

Diagrama que muestra una planta de carbón y una planta de etanol en la superficie, conectadas por tuberías. Estas tuberías atraviesan varias capas subterráneas hasta yacimientos petrolíferos agotados y formaciones salinas. Una tubería conecta el yacimiento con una plataforma petrolífera en la superficie, y otra tubería, alejada de la plataforma, está etiquetada como "hacia el mercado". — Con la captura y almacenamiento de carbono (CCS), el dióxido de carbono se captura desde una fuente puntual, como una refinería de etanol. Generalmente se transporta a través de oleoductos y luego se utiliza para extraer petróleo o se almacena en una formación geológica específica.

La captura y almacenamiento de carbono ( CCS ) es un proceso mediante el cual el dióxido de carbono (CO₂ ₎ proveniente de instalaciones industriales o fuentes naturales se separa antes de ser liberado a la atmósfera y luego se transporta a un lugar de almacenamiento a largo plazo. ^{[ 1 ]}^{: 2221} El CO₂ _se captura de una gran fuente puntual , como una planta de procesamiento de gas natural , y generalmente se almacena en una formación geológica profunda . Alrededor del 80 % del CO₂ _capturado anualmente se utiliza para la recuperación mejorada de petróleo (EOR), un proceso mediante el cual el CO₂ _se inyecta en yacimientos de petróleo parcialmente agotados para extraer más petróleo y luego se deja en gran parte bajo tierra. ^{[ 2 ]} Dado que la EOR utiliza el CO₂ _además de almacenarlo , la CCS también se conoce como captura, utilización y almacenamiento de carbono ( CCUS ). ^{[ 3 ]}

Las compañías de petróleo y gas utilizaron por primera vez los procesos involucrados en CCS a mediados del siglo XX. Las primeras tecnologías CCS se utilizaron principalmente para purificar gas natural y aumentar la producción de petróleo. Desde la década de 1980, y especialmente en la década de 2000, se empezó a hablar de CCS como una estrategia para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero . Una revisión de 2022 encontró que alrededor del 70% de los proyectos CCS anunciados no se habían materializado, con una tasa de fracaso superior al 98% en el sector eléctrico. ^{[ 2 ]}^{[ 4 ]} A partir de 2024, CCS estaba en operación en 44 plantas en todo el mundo, capturando colectivamente alrededor de una milésima parte de las emisiones globales de dióxido de carbono, y alrededor del 90% de las operaciones de CCS involucraban a la industria del petróleo y el gas. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}^{: 15} Las plantas con CCS requieren más energía para operar, por lo que normalmente queman combustibles fósiles adicionales y aumentan la contaminación asociada con la extracción y el transporte de combustible.

La CCS podría tener un papel crítico pero limitado en la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero . ^{[ 6 ]} Sin embargo, otras opciones de reducción de emisiones como la energía solar y eólica, la electrificación y el transporte público son menos costosas que la CCS y son mucho más efectivas para reducir la contaminación del aire. Dado su costo y limitaciones, se prevé que la CCS sea más útil en nichos específicos. Estos nichos incluyen la industria pesada y la modernización de plantas. ^{[ 8 ]}^{: 21–24} En el contexto de recortes profundos y sostenidos en el consumo de gas natural, ^{[ 9 ]} la CCS puede reducir las emisiones del procesamiento de gas natural . ^{[ 8 ]}^{: 21–24} En la generación de electricidad y la producción de hidrógeno , se prevé que la CCS complemente un cambio más amplio hacia la energía renovable. ^{[ 8 ]}^{: 21–24} La CCS es un componente de la bioenergía con captura y almacenamiento de carbono , que puede, bajo ciertas condiciones, eliminar el carbono de la atmósfera.

La eficacia de la CCS para reducir las emisiones de carbono depende de la eficiencia de captura de la planta, la energía adicional utilizada para la propia CCS, las fugas y los problemas comerciales y técnicos que pueden impedir que las instalaciones operen según lo previsto. Algunas implementaciones de CCS a gran escala han secuestrado mucho menos CO₂ _de lo esperado inicialmente. ^{[ 10 ]}^{[ 6 ]} Persiste la controversia sobre si el uso del CO₂ capturado _para extraer más petróleo beneficia finalmente al clima. ^{[ 11 ]} Muchos grupos ambientalistas consideran la CCS una tecnología costosa y no probada que perpetúa la dependencia de los combustibles fósiles . Creen que otras formas de reducir las emisiones son más efectivas y que la CCS es una distracción. ^{[ 12 ]}

Algunos acuerdos internacionales sobre el clima hacen referencia al concepto de reducción de combustibles fósiles , que no se define en dichos acuerdos, pero que generalmente se entiende como el uso de la captura y almacenamiento de carbono (CAC). ^{[ 13 ]} Casi todos los proyectos de CAC que operan actualmente se han beneficiado del apoyo financiero gubernamental. Entre los países con programas para apoyar o exigir tecnologías de CAC se encuentran Estados Unidos, Canadá, Dinamarca, China y el Reino Unido.

Terminología

El Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) define la captura y almacenamiento de carbono (CCS) como:

"Un proceso en el que una corriente relativamente pura de dióxido de carbono (CO₂ ₎ procedente de fuentes industriales y energéticas se separa (captura), acondiciona, comprime y transporta a un lugar de almacenamiento para su aislamiento a largo plazo de la atmósfera." ^{[ 1 ]}^{: 2221}

Los términos captura y almacenamiento de carbono (CCS) y captura, utilización y almacenamiento de carbono (CCUS) están estrechamente relacionados y a menudo se usan indistintamente. ^{[ 3 ]} Ambos términos se han utilizado predominantemente para referirse a la recuperación mejorada de petróleo (EOR), un proceso en el que el _CO₂ capturado se inyecta en yacimientos petrolíferos parcialmente agotados para extraer más petróleo. ^{[ 3 ]} La EOR es tanto "utilización" como "almacenamiento", ya que el CO₂ _que queda bajo tierra se pretende atrapar indefinidamente. Antes de 2013, el proceso se denominaba principalmente CCS. En 2013 se introdujo el término CCUS para resaltar su potencial beneficio económico, y este término posteriormente ganó popularidad. ^{[ 3 ]}

_{Alrededor del 1 % del CO₂} capturado se utiliza como materia prima para la fabricación de productos como fertilizantes, combustibles y plásticos. ^{[ 14 ]} Estos usos constituyen formas de captura y utilización de carbono . ^{[ 15 ]} En algunos casos, el producto almacena de forma duradera el carbono del CO₂ _y , por lo tanto, también se considera una forma de CCS. Para que se considere CCS, el almacenamiento de carbono debe ser a largo plazo; por consiguiente, el uso de CO₂ _para producir fertilizantes, combustibles o productos químicos no se considera CCS, ya que estos productos liberan CO₂ _al quemarse o consumirse. ^{[ 15 ]}

Algunas fuentes utilizan el término CCS, CCU o CCUS de forma más amplia, abarcando métodos como la captura directa de aire o la plantación de árboles que eliminan el CO₂ _del aire. ^{[ 16 ]}^{[ 17 ]}^{[ 18 ]} En este artículo, el término CCS se utiliza de acuerdo con la definición del IPCC, que requiere que el CO₂ _se capture de fuentes puntuales como una planta de procesamiento de gas natural.

DOCCS significa Captura y Almacenamiento Directo de Carbono Oceánico. ^{[ 19 ]}

Historial y situación actual

En la industria del gas natural, la tecnología para eliminar el CO₂ _del gas natural crudo se patentó en 1930. ^{[ 23 ]} Este procesamiento es esencial para que el gas natural esté listo para su venta y distribución comercial. ^{[ 8 ]}^{: 25} Por lo general, después de eliminar el CO₂, este se libera a la atmósfera. _[^{8 ] :}^{25 En} 1972, las compañías petroleras estadounidenses descubrieron que el CO₂ _podía utilizarse de forma rentable para la recuperación mejorada de petróleo (EOR). ^{[ 24 ]} Posteriormente, las compañías de gas natural en Texas comenzaron a capturar el CO₂ _producido por sus plantas de procesamiento y a venderlo a los productores de petróleo locales para la EOR. ^{[ 8 ]}^{: 25}

_{El uso de la captura y almacenamiento de} carbono (CCS) como medio para reducir las emisiones de CO₂ de origen antropogénico es más reciente. En 1977, el físico italiano Cesare Marchetti propuso que la CCS podría utilizarse para reducir las emisiones de las centrales eléctricas de carbón y las refinerías de combustible. ^[²⁵^]^[²⁶^] Las primeras implementaciones a pequeña escala se demostraron a principios de la década de 1980 y se publicó una evaluación económica en 1991. ^[²³^]^[²⁷^] El primer proyecto a gran escala de captura e inyección de CO₂ con almacenamiento y monitorización de CO₂ específicos _se_puso en marcha en el yacimiento de gas de Sleipner en Noruega en 1996. ^[⁸^]^:²⁵

En 2005, el IPCC publicó un informe que destacaba la CCS, ^{[ 28 ]} lo que llevó a un mayor apoyo gubernamental a la CCS en varios países. ^{[ 29 ]} Los gobiernos gastaron aproximadamente 30 mil millones de dólares estadounidenses en subsidios para la CCS y para el hidrógeno derivado de combustibles fósiles. ^{[ 12 ]} A nivel mundial, se propuso que 149 proyectos para almacenar 130 millones de toneladas de CO₂ _anualmente estuvieran operativos para 2020. De estos, alrededor del 70% no se implementaron. ^{[ 2 ]} Las limitadas subvenciones de capital únicas, la ausencia de medidas para abordar la responsabilidad a largo plazo por el CO₂ almacenado _, los altos costos operativos, la limitada aceptación social y la vulnerabilidad de los programas de financiación a las presiones presupuestarias externas contribuyeron a las cancelaciones de proyectos. ^{[ 30 ]}^{: 133}

En 2020, la Agencia Internacional de Energía (AIE) declaró: «La historia de la captura, utilización y almacenamiento de carbono (CCUS) ha sido en gran medida una historia de expectativas no cumplidas: su potencial para mitigar el cambio climático se ha reconocido durante décadas, pero su implementación ha sido lenta y, por lo tanto, ha tenido un impacto limitado en las emisiones globales de CO₂ _» . ^{[ 8 ]}^{: 18}

Para julio de 2024, la CCS a escala comercial estaba en funcionamiento en 44 plantas en todo el mundo. ^{[ 5 ]} Dieciséis de estas instalaciones estaban dedicadas a separar el CO ₂ de origen natural del gas natural crudo. Siete instalaciones eran para la producción de hidrógeno , amoníaco o fertilizantes , siete para la producción química, cinco para electricidad y calor, y dos para el refinado de petróleo . La CCS también se utilizó en una planta siderúrgica . ^{[ 5 ]} Además, tres instalaciones en todo el mundo estaban dedicadas al transporte/almacenamiento de CO _2.^{[ 5 ]} A partir de 2024, la industria del petróleo y el gas participa en el 90% de la capacidad de CCS en funcionamiento en todo el mundo. ^{[ 7 ]}^{: 15} En conjunto, las instalaciones capturan aproximadamente una milésima parte de las emisiones globales de gases de efecto invernadero. ^{[ 6 ]}

Dieciocho instalaciones se ubicaban en Estados Unidos, catorce en China, cinco en Canadá y dos en Noruega. Australia, Brasil, Qatar, Arabia Saudita y los Emiratos Árabes Unidos contaban con un proyecto cada uno. ^{[ 5 ]} En 2020, Norteamérica contaba con más de 8000 km (5000 millas) de gasoductos de CO₂ _, y existían dos sistemas de gasoductos de CO₂ _en Europa y dos en Oriente Medio. ^[⁸^]^:^103–104

Descripción general del proceso

Las instalaciones de CCS capturan dióxido de carbono antes de que llegue a la atmósfera. Generalmente, se utiliza un disolvente químico o un material sólido poroso para separar el _CO₂ de otros componentes de la corriente de escape de la instalación. ^{[ 31 ]} Lo más común es que la corriente de gas pase a través de un disolvente de amina , que se une a la molécula de CO₂ _. Este disolvente rico en _CO₂ se calienta en una unidad de regeneración para liberar el CO₂ _del disolvente. La corriente de CO₂ se somete a un proceso de acondicionamiento para eliminar impurezas y llevar el gas a una temperatura adecuada para la compresión. _[^{32 ] La} corriente de CO₂ purificada _se comprime y se transporta para su almacenamiento o uso final, y los disolventes liberados se reciclan para capturar más CO₂ _de la instalación. ^{[ 33 ]}

Tras su captura, el CO₂ se comprime generalmente en un _fluidosupercrítico y se inyecta bajo tierra. Los oleoductos son la forma más económica de transportar grandes cantidades de CO₂ por tierra y, dependiendo de la distancia y el volumen, también por mar. _[⁸^]^:^103–104^Se ha investigado el transporte marítimo. El CO₂ _también puede transportarse por camión o ferrocarril, aunque a un coste mayor por _tonelada . ^[⁸^]^:^103–104

Componentes técnicos

Los procesos de captura y almacenamiento de carbono (CCS) implican el trabajo conjunto de diversas tecnologías. Se utilizan componentes tecnológicos para separar y tratar el CO₂ _de una mezcla de gases, comprimir y transportar el CO₂ _, inyectarlo en el subsuelo y supervisar el proceso general.

Hay tres formas en que el CO ₂ puede separarse de una mezcla de gases: captura postcombustión, captura precombustión y oxicombustión: ^{[ 34 ]}

En la captura posterior a la combustión , el CO₂ _se elimina después de la combustión del combustible fósil.
La tecnología de precombustión se aplica ampliamente en el procesamiento de gas natural. ^{[ 35 ]} En estos casos, el combustible fósil se oxida parcialmente , por ejemplo, en un gasificador . El CO del gas de síntesis resultante (CO y H₂ ₎ reacciona con vapor añadido (H₂O ₎ y se transforma en CO₂ _y H₂ _{. El}_CO₂ resultante puede capturarse de una corriente de escape relativamente pura. El H₂ _puede utilizarse como combustible. Existen varias ventajas y desventajas en comparación con la captura posterior a la combustión. ^{[ 35 ]}
En la combustión con oxígeno puro, el combustible se quema en oxígeno puro en lugar de aire. El gas liberado se compone principalmente de CO₂ _y vapor de agua. Tras la condensación del vapor de agua mediante enfriamiento, se obtiene una corriente de CO₂ casi puro _. Una desventaja de esta técnica es que requiere una cantidad relativamente grande de oxígeno, cuya producción es costosa y consume mucha energía. ^{[ 35 ]}

La absorción, o el lavado de carbono con aminas, es la tecnología de captura dominante. ^{[ 8 ]}^{: 98} Otras tecnologías propuestas para la captura de carbono son la separación de gases por membrana , la combustión con bucle químico , el bucle de calcio y el uso de estructuras metalorgánicas y otros adsorbentes sólidos . ^{[ 36 ]}^{[ 37 ]}^{[ 38 ]}

Las impurezas en las corrientes de CO₂ _, como el dióxido de azufre y el vapor de agua, pueden afectar significativamente su comportamiento de fase y provocar una mayor corrosión en tuberías y pozos. En los casos en que existan impurezas de CO₂ _, se requiere un proceso para eliminarlas. ^{[ 39 ]}

Almacenamiento y recuperación mejorada de petróleo

El almacenamiento de CO₂ _implica la inyección de CO₂ capturado _en un depósito geológico subterráneo profundo de roca porosa recubierta por una capa impermeable de rocas, que sella el depósito e impide la migración ascendente del CO₂ _y su escape a la atmósfera. ^{[ 8 ]}^{: 112} El gas generalmente se comprime primero hasta convertirse en un fluido supercrítico. Cuando el CO₂ comprimido _se inyecta en un depósito, fluye a través de él, llenando el espacio poroso. El depósito debe estar a profundidades mayores de 800 m (2600 pies) para retener el CO₂ _en estado fluido. ^[⁸^]^:¹¹²

A partir de 2024, alrededor del 80% del CO₂ _capturado anualmente se utiliza para la recuperación mejorada de petróleo (EOR). ^{[ 2 ]} En la EOR, el CO₂ _se inyecta en campos petrolíferos parcialmente agotados para aumentar la producción. El CO₂ _se une al petróleo para hacerlo menos denso, lo que permite que el petróleo ascienda a la superficie más rápidamente. La adición de CO₂ _también aumenta la presión general del yacimiento, mejorando así la movilidad del petróleo, lo que resulta en un mayor flujo de petróleo hacia los pozos de producción. ^{[ 8 ]}^{: 117} Dependiendo de la ubicación, la EOR produce alrededor de dos barriles adicionales de petróleo por cada tonelada de CO₂ _inyectada en el subsuelo y el uso de ese petróleo produce aproximadamente una tonelada de CO₂ _. [ ^{40 ] El} petróleo extraído a través de la EOR se mezcla con CO₂ _, que luego puede ser recapturado y reinyectado varias veces. Este proceso de reciclaje de CO₂ _puede reducir las pérdidas al 1%; sin embargo, es intensivo en energía. ^{[ 41 ]}

_{Alrededor del 20 % del CO₂} capturado se inyecta en almacenamiento geológico dedicado, ^{[ 2 ]} generalmente acuíferos salinos profundos . Estos son capas de rocas porosas y permeables saturadas con agua salada. ^{[ 8 ]}^{: 112} A nivel mundial, las formaciones salinas tienen una mayor capacidad de almacenamiento potencial que los pozos petroleros agotados. ^{[ 25 ]} El almacenamiento geológico dedicado es generalmente menos costoso que la recuperación mejorada de petróleo (EOR) porque no requiere un alto nivel de pureza de CO₂ _y porque los sitios adecuados son más numerosos, lo que significa que los oleoductos pueden ser más cortos. ^{[ 25 ]}

En 2021, se estaban investigando o probando otros tipos de reservorios para almacenar CO₂ capturado _{: el}_CO₂ podría inyectarse en lechos de carbón para mejorar la recuperación de metano de los lechos de carbón . ^{[ 35 ]} La carbonatación mineral ex situ implica la reacción del CO₂ _con relaves mineros o desechos industriales alcalinos para formar minerales estables como el carbonato de calcio . ^{[ 16 ]} La carbonatación mineral in situ implica la inyección de CO₂ _y agua en formaciones subterráneas ricas en rocas altamente reactivas como el basalto . Allí, el CO₂ _puede reaccionar con la roca para formar minerales de carbonato estables con relativa rapidez. ^{[ 16 ]}^{[ 42 ]} Una vez completado este proceso, se estima que el riesgo de fuga de CO₂ _de los minerales de carbonato es prácticamente nulo. ^{[ 28 ]}^{: 66}

La capacidad global de almacenamiento subterráneo de CO₂ _es potencialmente muy grande y es improbable que constituya una limitación para el desarrollo de la captura y almacenamiento de carbono (CCS). ^{[ 8 ]}^{: 112–115} La capacidad total de almacenamiento se ha estimado entre 8.000 y 55.000 gigatoneladas. ^{[ 8 ]}^{: 112–115} Sin embargo, es muy probable que una fracción menor resulte técnica o comercialmente viable. ^{[ 8 ]}^{: 112–115} Las estimaciones de la capacidad global son inciertas, particularmente para los acuíferos salinos, donde aún se necesita una mayor caracterización y exploración del sitio. ^{[ 8 ]}^{: 112–115}

Fuga de _CO2 a largo plazo

En el almacenamiento geológico, el CO₂ _se retiene dentro del yacimiento mediante varios mecanismos de atrapamiento : atrapamiento estructural por una capa de roca impermeable llamada capa de cobertura , atrapamiento por solubilidad en el agua del espacio poroso, atrapamiento residual en poros individuales o grupos de poros, y atrapamiento mineral por reacción con las rocas del yacimiento para formar minerales carbonatados. ^{[ 8 ]}^{: 112} El atrapamiento mineral progresa con el tiempo, pero es extremadamente lento. ^{[ 43 ]}^{: 26}

Tras la inyección, el CO₂ supercrítico _tiende a ascender hasta quedar atrapado bajo una capa de roca impermeable. Una vez que encuentra dicha capa, se extiende lateralmente hasta hallar una grieta. Si existen fallas geológicas cerca de la zona de inyección, el CO₂ _podría migrar a lo largo de ellas hasta la superficie, filtrándose a la atmósfera, lo que podría ser potencialmente peligroso para la vida en la zona circundante. Si la inyección de CO₂ _genera presiones subterráneas demasiado elevadas, la formación se fracturará, pudiendo provocar un terremoto. ^{[ 44 ]} Si bien las investigaciones sugieren que los terremotos causados por la inyección de CO₂ _serían demasiado pequeños para poner en peligro la propiedad, podrían ser lo suficientemente grandes como para provocar una fuga. ^{[ 45 ]}

Según el IPCC, los sitios de almacenamiento bien gestionados probablemente retengan más del 99 % del CO₂ inyectado _durante más de mil años, donde «probable» significa una probabilidad del 66-90 %. ^{[ 28 ]}^{: 14,12} Las estimaciones de las tasas de fuga a largo plazo se basan en simulaciones complejas, ya que los datos de campo son limitados. ^{[ 46 ]} Si se secuestran cantidades muy grandes de CO₂ _, incluso una tasa de fuga del 1 % durante 1000 años podría causar un impacto significativo en el clima para las generaciones futuras. ^{[ 47 ]}

Impactos sociales y ambientales

Requisitos de energía y agua

Las instalaciones con CCS utilizan más energía que las que no la tienen. ^{[ 48 ]} La energía consumida por la CCS se denomina "penalización energética". ^{[ 48 ]} La penalización energética de la CCS varía según la fuente de CO₂ _. Si el gas de la fuente tiene una concentración muy alta de CO₂ _, solo se necesita energía adicional para deshidratar, comprimir y bombear el CO₂ _. [ ^{8 ] :}^{101–102 Si} la instalación produce gas con una concentración menor de CO₂ _, como es el caso de las centrales eléctricas, también se requiere energía para separar el CO₂ _de otros componentes del gas. ^{[ 8 ]}^{: 101–102}

Los primeros estudios indicaron que para producir la misma cantidad de electricidad, una central eléctrica de carbón necesitaría quemar entre un 14 % y un 40 % más de carbón, y una central eléctrica de ciclo combinado de gas natural necesitaría quemar entre un 11 % y un 22 % más de gas. ^{[ 28 ]}^{: 27} Cuando se utiliza CCS en centrales eléctricas de carbón, se ha estimado que alrededor del 60 % de la penalización energética se origina en el proceso de captura, el 30 % proviene de la compresión del CO₂ extraído _y el 10 % restante proviene de las bombas y los ventiladores. ^{[ 49 ]}

Dependiendo de la tecnología utilizada, la captura y almacenamiento de carbono (CCS) puede requerir grandes cantidades de agua. Por ejemplo, las centrales eléctricas de carbón con CCS pueden necesitar un 50 % más de agua. ^{[ 50 ]}^{: 668}

Contaminación

Dado que las plantas con captura y almacenamiento de carbono (CCS) requieren más combustible para producir la misma cantidad de electricidad o calor, el uso de CCS incrementa los problemas ambientales derivados de la extracción de combustibles fósiles. Estos impactos incluyen la contaminación causada por la minería del carbón , las emisiones del combustible utilizado para transportar carbón y gas, las emisiones por la quema de gas y las emisiones fugitivas de metano .

Dado que las instalaciones de CCS requieren la quema de más combustible fósil, pueden provocar un aumento neto de la contaminación atmosférica. Esto puede mitigarse mediante equipos de control de la contaminación; sin embargo, ningún equipo puede eliminar todos los contaminantes. ^{[ 6 ]} Dado que en muchos sistemas de CCS se utilizan soluciones de aminas líquidas para capturar CO₂ _, este tipo de sustancias químicas también pueden liberarse como contaminantes atmosféricos si no se controlan adecuadamente. Entre las sustancias químicas preocupantes se encuentran las nitrosaminas y nitraminas volátiles , que son cancerígenas al inhalarse o ingerirse en agua. ^{[ 53 ]}

Estudios que consideran tanto los impactos aguas arriba como aguas abajo indican que agregar CCS a las centrales eléctricas aumenta los impactos negativos generales en la salud humana. ^{[ 54 ]} Los impactos en la salud de agregar CCS en el sector industrial son menos conocidos. ^{[ 54 ]} Los impactos en la salud varían significativamente según el combustible utilizado y la tecnología de captura. ^{[ 54 ]}

Tras la inyección de CO₂ _en formaciones geológicas subterráneas, existe el riesgo de que las aguas subterráneas superficiales cercanas se contaminen. ^{[ 28 ]}^{: 242} La contaminación puede producirse tanto por el movimiento del CO₂ _hacia las aguas subterráneas como por el movimiento de la salmuera desplazada. ^{[ 28 ]}^{: 242} Es necesaria una cuidadosa selección del emplazamiento y un monitoreo a largo plazo para mitigar este riesgo. ^{[ 28 ]}^{: 239}

Fuga repentina de _CO2

_El CO₂ es un gas incoloro e inodoro que se acumula cerca del suelo porque es más pesado que el aire. En los seres humanos, la exposición al CO₂ _en concentraciones superiores al 5 % (50 000 partes por millón ) provoca hipercapnia y acidosis respiratoria . Concentraciones superiores al 10 % pueden causar convulsiones, coma y la muerte. Niveles de CO₂ _superiores al 30 % actúan rápidamente, provocando la pérdida de conciencia en segundos. ^{[ 55 ]}

Los oleoductos y los sitios de almacenamiento pueden ser fuentes de grandes liberaciones accidentales de CO₂ _que pueden poner en peligro a las comunidades locales. Un informe del IPCC de 2005 afirmó que "los oleoductos de CO₂ existentes _, principalmente en áreas de baja densidad de población, registran un número muy bajo de accidentes por kilómetro de oleoducto, comparable al de los oleoductos de hidrocarburos". ^{[ 28 ]}^{: 12} El informe también indicó que los riesgos locales para la salud y la seguridad del almacenamiento geológico de CO₂ _eran "comparables" a los riesgos del almacenamiento subterráneo de gas natural si se implementan buenos procesos de selección de sitios, supervisión regulatoria, monitoreo y planes de remediación de incidentes. ^{[ 28 ]}^{: 12} A partir de 2020, las formas en que pueden fallar los oleoductos son menos conocidas para los oleoductos de CO₂ _que para los de gas natural o petróleo, y existen pocas normas de seguridad específicas para los oleoductos _de CO₂ . ^{[ 56 ]}

Aunque poco frecuentes, los accidentes pueden ser graves. En 2020, un oleoducto de CO₂ _se rompió tras un deslizamiento de tierra cerca de Satartia, Mississippi , provocando que las personas cercanas perdieran el conocimiento. ^{[ 57 ]} Alrededor de 200 personas fueron evacuadas y 45 fueron hospitalizadas, y algunas sufrieron efectos a largo plazo en su salud. ^{[ 58 ]}^{[ 59 ]} Las altas concentraciones de CO₂ _en el aire también provocaron que los motores de los vehículos dejaran de funcionar, dificultando las labores de rescate. ^{[ 60 ]}

Empleos

La modernización de instalaciones con CCS puede ayudar a preservar empleos y prosperidad económica en regiones que dependen de industrias con altas emisiones, evitando al mismo tiempo la perturbación económica y social de las jubilaciones anticipadas. ^{[ 8 ]}^{: 21–22}

Equidad

En Estados Unidos, los tipos de instalaciones que podrían ser reacondicionadas con CCS suelen estar ubicadas en comunidades que ya han sufrido los efectos ambientales y de salud negativos de vivir cerca de instalaciones eléctricas o industriales. ^{[ 6 ]} Estas instalaciones se ubican desproporcionadamente en comunidades pobres y/o minoritarias. ^{[ 61 ]} Si bien hay evidencia de que la CCS puede ayudar a reducir los contaminantes distintos del CO₂ _además de capturar CO₂ _, los grupos de justicia ambiental a menudo temen que la CCS se utilice para prolongar la vida útil de una instalación y continuar los daños locales que causa. ^{[ 6 ]} Con frecuencia, las organizaciones comunitarias preferirían que una instalación se cerrara y que la inversión se centrara en procesos de producción más limpios, como la electricidad renovable. ^{[ 6 ]}

La construcción de oleoductos suele implicar la instalación de campamentos de trabajo en zonas remotas. En Canadá y Estados Unidos, la construcción de oleoductos y gasoductos en comunidades remotas se asocia con daños sociales, incluida la violencia sexual, ^{[ 52 ]} y esta historia ha llevado a algunas comunidades indígenas a oponerse a la construcción de oleoductos de _CO₂ . ^{[ 62 ]}

Costo

El costo del proyecto, los bajos niveles de madurez tecnológica en las tecnologías de captura y la falta de flujos de ingresos se encuentran entre las principales razones por las que se detienen los proyectos de CCS. ^{[ 2 ]} Un proyecto a escala comercial generalmente requiere una inversión de capital inicial de hasta varios miles de millones de dólares. ^{[ 63 ]}

El costo de la CCS varía mucho según la fuente de CO₂ _. Si la instalación produce una mezcla de gas con una alta concentración de CO₂ _, como es el caso del procesamiento de gas natural, se puede capturar y comprimir por US$15–25/tonelada. ^{[ 64 ]} Las centrales eléctricas, las plantas de cemento y las plantas siderúrgicas producen corrientes de gas más diluidas, para las cuales el costo de captura y compresión es de US$40–120/tonelada de CO₂ _. [ ^{64 ] En} Estados Unidos, el costo del transporte terrestre por gasoductos está en el rango de US$2–14/tonelada de CO₂ _, y se estima que más de la mitad de la capacidad de almacenamiento terrestre está disponible por debajo de US$10/tonelada de CO₂ _. [ ^{64 ] Las} implementaciones de CCS implican múltiples tecnologías que se personalizan en gran medida para cada sitio, lo que limita la capacidad de la industria para reducir costos mediante el aprendizaje práctico . ^{[ 65 ]}

Papel en la mitigación del cambio climático

Comparación con otras opciones de mitigación

En comparación con otras opciones para reducir las emisiones, la CCS es muy costosa. Por ejemplo, eliminar el CO₂ _en las centrales eléctricas de combustibles fósiles aumenta los costos entre US$50 y US$200 por tonelada de CO₂ _eliminada . ^{[ 50 ]}^{: 38} Hay muchas maneras de reducir las emisiones que cuestan menos de US$20 por tonelada de emisiones de CO₂ evitadas _. [ ^{66 ] Las} opciones que tienen mucho más potencial para reducir las emisiones a un costo menor que la CCS incluyen el transporte público , los vehículos eléctricos y diversas medidas de eficiencia energética. ^{[ 50 ]}^{: 38} La energía eólica y solar suelen ser las formas más económicas de producir electricidad, incluso en comparación con las centrales eléctricas que no utilizan CCS. ^{[ 50 ]}^{: 38} La drástica caída en los costos de la energía renovable y las baterías ha hecho que sea difícil para las centrales de combustibles fósiles con CCS ser competitivas en costos, ^{[ 64 ]} sin embargo, la intermitencia inherente y la dependencia geográfica de estas fuentes significa que una eliminación completa de la generación de combustibles fósiles puede no ser siempre factible. ^{[ 67 ]}

Usos prioritarios

En la literatura sobre mitigación del cambio climático , se describe que la CCS tiene un papel pequeño pero crítico en la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero. ^{[ 6 ]}^{[ 50 ]}^{: 28} El IPCC estimó en 2014 que renunciar por completo a la CCS haría que mantener el calentamiento global dentro de los 2 grados Celsius fuera un 138 % más caro. ^{[ 69 ]} Una dependencia excesiva de la CCS como herramienta de mitigación también sería costosa y técnicamente inviable. Según la IEA, intentar reducir el consumo de petróleo y gas solo a través de la CCS y la captura directa de aire costaría 3,5 billones de dólares estadounidenses al año, lo que equivale aproximadamente a los ingresos anuales de toda la industria del petróleo y el gas. ^{[ 70 ]} Las emisiones son relativamente difíciles o costosas de reducir sin CCS en los siguientes nichos: ^{[ 8 ]}^{: 13–14}

Industria pesada: La captura y almacenamiento de carbono (CCS) es una de las pocas tecnologías disponibles que puede reducir significativamente las emisiones asociadas con la producción de cemento, productos químicos y acero. ^{[ 8 ]}^{: 21–24} Una parte de las emisiones de CO₂ _de estos procesos proviene de reacciones químicas, además de las emisiones por la combustión de combustibles para generar calor. Por ejemplo, aproximadamente un tercio de las emisiones de la fabricación de cemento provienen de la combustión de combustibles y dos tercios provienen del proceso químico. ^{[ 71 ]} La Asociación Global de Cemento y Hormigón afirma que la CCS podría reducir las emisiones de carbono en un 36 %. ^{[ 72 ]} Los procesos industriales más limpios se encuentran en diversas etapas de desarrollo y algunos se han comercializado, ^{[ 73 ]} pero están lejos de estar ampliamente implementados. ^{[ 50 ]}^{: 29}
Adaptaciones: La captura y almacenamiento de carbono (CCS) puede adaptarse a las centrales eléctricas de carbón y gas natural y a las instalaciones industriales existentes para permitir la continuidad de su funcionamiento a la vez que se reducen sus emisiones. ^{[ 8 ]}^{: 21–24}
Procesamiento de gas natural: CCUS es la única solución para reducir las emisiones de CO₂ _del procesamiento de gas natural . ^{[ 8 ]}^{: 21–24} Esto no reduce las emisiones liberadas cuando se quema el gas. ^{[ 6 ]}
Hidrógeno: Casi todo el hidrógeno que se produce hoy en día se obtiene a partir de gas natural o carbón. Las instalaciones pueden incorporar la captura y almacenamiento de carbono (CCS) para capturar el CO₂ _liberado en estos procesos. ^{[ 8 ]}^{: 21–24}
Complemento a la electricidad renovable: En el escenario de la AIE para cero emisiones netas, 251 GW de electricidad en todo el mundo son producidos por plantas de carbón y gas equipadas con CCS para 2050, mientras que 54.679 GW de electricidad son producidos por energía solar fotovoltaica y eólica . ^{[ 30 ]}^{: 91–92} Aunque la energía solar y eólica suele ser más barata, las centrales eléctricas que queman gas natural, biomasa o carbón tienen la ventaja de poder producir electricidad en cualquier estación y a cualquier hora del día, y pueden ser despachadas en momentos de alta demanda. ^[⁸^]^:^51–52 Una pequeña cantidad de capacidad de planta eléctrica puede ayudar a satisfacer la creciente necesidad de flexibilidad del sistema a medida que aumenta la participación de la energía eólica y solar. ^[⁸^]^:^51–52 El potencial de una red eléctrica robusta que utilice energía 100% renovable se ha modelado como una opción factible para muchas regiones, lo que haría innecesario el CCS fósil en el sector eléctrico. ^[⁷⁴^] Sin embargo, este enfoque puede ser más costoso. ^[⁵⁰^]^:⁶⁷⁶ CO ₂ -Pluma Geotérmica es una forma propuesta de combinar el almacenamiento de carbono con la producción de energía geotérmica . ^[⁷⁵^]
Bioenergía con captura y almacenamiento de carbono: La bioenergía con captura y almacenamiento de carbono (BECCS) es el proceso de extraer bioenergía de la biomasa y capturar y almacenar el CO₂ _que se produce. En ciertas condiciones, la BECCS puede eliminar el dióxido de carbono de la atmósfera. ^{[ 76 ]}

El IPCC declaró en 2022 que "la implementación de la CCS actualmente enfrenta barreras tecnológicas, económicas, institucionales, ecológico-ambientales y socioculturales". ^{[ 50 ]}^{: 28} Dado que la CCS solo puede utilizarse con grandes fuentes de emisión estacionarias, no puede reducir las emisiones derivadas de la quema de combustibles fósiles en vehículos y hogares. La AIE describe las "expectativas y la dependencia excesivas" en la CCS y la captura directa de aire como una idea errónea común. ^{[ 70 ]} Para alcanzar los objetivos establecidos en el Acuerdo de París , la CCS debe ir acompañada de una drástica disminución en la producción y el uso de combustibles fósiles. ^{[ 6 ]}^{[ 50 ]}^{: 672}

Eficacia en la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero

Cuando se utiliza CCS para la generación de electricidad, la mayoría de los estudios asumen que se captura entre el 85 y el 90 % del CO₂ en la corriente de escape. _[^{77 ] Sin} embargo, los representantes de la industria afirman que las tasas de captura reales se acercan al 75 %, y han presionado a los programas gubernamentales para que acepten este objetivo más bajo. ^{[ 78 ]} El potencial de un proyecto CCS para reducir las emisiones depende de varios factores además de la tasa de captura. Estos factores incluyen la cantidad de energía adicional necesaria para alimentar los procesos CCS, la fuente de la energía adicional utilizada y las fugas posteriores a la captura. La energía necesaria para CCS generalmente proviene de combustibles fósiles cuya extracción, procesamiento y transporte producen emisiones. Algunos estudios indican que, bajo ciertas circunstancias, la reducción general de emisiones de CCS puede ser muy baja, o que agregar CCS puede incluso aumentar las emisiones en comparación con la ausencia de captura. ^{[ 79 ]}^{[ 80 ]} Por ejemplo, un estudio encontró que en la modernización de CCS de Petra Nova de una central eléctrica de carbón, la tasa real de reducción de emisiones fue tan baja que promediaría solo el 10,8 % en un período de 20 años. ^{[ 81 ]}

Algunas implementaciones de CCS no han secuestrado carbono a su capacidad diseñada, ya sea por razones comerciales o técnicas. ^{[ 10 ]}^{[ 6 ]} Por ejemplo, en la planta de procesamiento de gas de Shute Creek , alrededor de la mitad del CO ₂ que se ha capturado se ha vendido para EOR , y la otra mitad se ha liberado a la atmósfera porque no se podía vender de forma rentable. ^{[ 82 ]}^{: 19} En un año de operación del proyecto de gas Gorgon en Australia, los problemas con el agua subterránea impidieron que se inyectaran dos tercios del CO _{2 capturado.}^{[ 83 ]} Un análisis de 2022 de 13 proyectos importantes de CCS encontró que la mayoría había secuestrado mucho menos CO ₂ de lo esperado originalmente, o había fracasado por completo. ^{[ 10 ]}^{[ 82 ]}

Emisiones con recuperación mejorada de petróleo

Existe controversia sobre si la captura de carbono seguida de la recuperación mejorada de petróleo es beneficiosa para el clima. El proceso de recuperación mejorada de petróleo (EOR) consume mucha energía debido a la necesidad de separar y reinyectar CO₂ _varias veces para minimizar las pérdidas. Si las pérdidas de CO₂ _se mantienen en un 1%, la energía requerida para las operaciones de EOR genera alrededor de 0,23 toneladas de emisiones de CO₂ _por tonelada de CO₂ _secuestrada . ^{[ 41 ]}

Además, cuando el petróleo extraído mediante EOR se quema posteriormente, se libera CO₂. Si se incluyen estas emisiones en los cálculos, se suele encontrar que la captura de carbono con EOR _aumentalas emisiones totales en comparación con no utilizar la captura de carbono en absoluto. ^{[ 3 ]} Si se excluyen de los cálculos las emisiones derivadas de la quema del petróleo extraído, se encuentra que la captura de carbono con EOR disminuye las emisiones. En los argumentos para excluir estas emisiones, se supone que el petróleo producido mediante EOR desplaza al petróleo producido convencionalmente en lugar de aumentar el consumo mundial de petróleo. ^{[ 3 ]} Una revisión de 2020 encontró que los artículos científicos estaban divididos casi por igual sobre la cuestión de si la captura de carbono con EOR aumentaba o disminuía las emisiones. ^{[ 3 ]}

El modelo de oferta y demanda de petróleo de la Agencia Internacional de Energía indica que el 80 % del petróleo producido mediante EOR desplazará a otro petróleo en el mercado. ^{[ 41 ]} Utilizando este modelo, se estimó que por cada tonelada de CO₂ _secuestrada , la quema del petróleo producido mediante EOR convencional genera 0,13 toneladas de emisiones de CO₂ ₍ además de las 0,24 toneladas de CO₂ _emitidas durante el propio proceso de EOR). ^{[ 41 ]}

Ritmo de implementación

A partir de 2023, la CCS captura alrededor del 0,1 % de las emisiones globales, aproximadamente 45 millones de toneladas de CO₂ _. [ ^{6 ] Los} modelos climáticos del IPCC y la AIE muestran que capturará alrededor de 1.000 millones de toneladas de CO₂ _para 2030 y varios miles de millones de toneladas para 2050. ^{[ 6 ]} Las tecnologías para la CCS en nichos de alta prioridad, como la producción de cemento, aún son inmaduras. La AIE señala "una desconexión entre el nivel de madurez de las tecnologías individuales de captura de CO₂ _y las áreas en las que son más necesarias". ^{[ 8 ]}^{: 92}

Las implementaciones de CCS implican largos tiempos de aprobación y construcción, y el ritmo general de implementación ha sido históricamente lento. ^{[ 84 ]} Como resultado de la falta de progreso, los autores de estrategias de mitigación del cambio climático han reducido repetidamente el papel de CCS. ^{[ 30 ]}^{: 132} Algunos observadores, como la AIE, piden un mayor compromiso con CCS para cumplir los objetivos. ^{[ 84 ]}^{: 16} Otros observadores ven el lento ritmo de implementación como una indicación de que el concepto de CCS es fundamentalmente improbable que tenga éxito, y piden que los esfuerzos se redirijan a otras herramientas de mitigación, como la energía renovable. ^{[ 85 ]}

debate político

La captura y almacenamiento de carbono (CCS) ha sido objeto de debate entre los actores políticos al menos desde el inicio de las negociaciones de la CMNUCC ^{[ 87 ]} a principios de la década de 1990, y sigue siendo un tema muy divisivo. ^{[ 78 ]}

Las empresas de combustibles fósiles han promovido intensamente la captura y almacenamiento de carbono (CAC), presentándola como un área de innovación y rentabilidad. ^{[ 11 ]} Las declaraciones públicas de las empresas de combustibles fósiles y las compañías eléctricas que utilizan combustibles fósiles solicitan el "reconocimiento" de que el uso de combustibles fósiles aumentará en el futuro y sugieren que la CAC permitirá extender la era de los combustibles fósiles. ^{[ 11 ]} Sus declaraciones suelen posicionar la CAC como una forma necesaria de abordar el cambio climático, sin mencionar opciones para reducir el uso de combustibles fósiles. ^{[ 11 ]} Según la Agencia Internacional de Energía, a partir de 2023, las inversiones anuales en el sector del petróleo y el gas duplican la cantidad necesaria para producir la cantidad de combustible compatible con la limitación del calentamiento global a 1,5 °C. ^{[ 7 ]}^{: 14}

Los representantes de la industria de combustibles fósiles han tenido una fuerte presencia en las conferencias climáticas de la ONU. ^{[ 88 ]} En estas conferencias, han abogado por acuerdos que utilicen un lenguaje sobre la reducción de las emisiones derivadas del uso de combustibles fósiles (a través de la captura y almacenamiento de carbono), en lugar de un lenguaje sobre la reducción del uso de combustibles fósiles. ^{[ 88 ]} En la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático de 2023 , se permitió el acceso a al menos 475 lobistas a favor de la captura y almacenamiento de carbono. ^{[ 89 ]}

Muchas ONG ambientales, como Friends of the Earth, tienen opiniones muy negativas sobre la CCS. ^{[ 90 ]} En encuestas, las calificaciones de importancia que las ONG ambientales le dan a la energía fósil con CCS han sido tan bajas como sus calificaciones para la energía nuclear. ^{[ 91 ]} Los críticos ven la CCS como una tecnología costosa y no probada que perpetuará la dependencia de los combustibles fósiles. ^{[ 12 ]} Creen que otras formas de reducir las emisiones son más efectivas y que la CCS es una distracción. ^{[ 12 ]} Preferirían que los fondos gubernamentales se destinaran a iniciativas que no estén relacionadas con la industria de los combustibles fósiles. ^{[ 12 ]}

Reducción del uso de combustibles fósiles

En las negociaciones internacionales sobre el clima, un tema controvertido ha sido si eliminar gradualmente el uso de combustibles fósiles en general o eliminar gradualmente el uso de combustibles fósiles "sin mitigación". En la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático de 2023, se llegó a un acuerdo para reducir gradualmente el uso de carbón sin mitigación. ^{[ 92 ]} El término mitigado se entiende generalmente como el uso de CCS, sin embargo, el acuerdo no definió el término. ^{[ 92 ]}

Dado que los términos «mitigado» y «no mitigado» no estaban definidos, el acuerdo fue criticado por ser susceptible de abuso. ^{[ 92 ]} Sin una definición clara, es posible que el uso de combustibles fósiles se denomine «mitigado» si utiliza la captura y almacenamiento de carbono (CCS) solo de forma mínima, como por ejemplo, capturando solo el 30 % de las emisiones de una planta. ^{[ 92 ]}

El IPCC considera que los combustibles fósiles no se reducen si se "producen y utilizan sin intervenciones que reduzcan sustancialmente la cantidad de GEI emitidos a lo largo de su ciclo de vida; por ejemplo, capturando el 90 % o más de las centrales eléctricas, o entre el 50 % y el 80 % de las emisiones fugitivas de metano del suministro de energía". ^{[ 93 ]} La intención de la definición del IPCC es exigir tanto una captura y almacenamiento de carbono (CCS) eficaz como una reducción profunda de las emisiones fugitivas de gas para que las emisiones de combustibles fósiles se consideren "reducidas". ^{[ 13 ]}

Aceptación social

En general, el público tiene poco conocimiento sobre la captura y almacenamiento de carbono (CCS). ^{[ 50 ]}^{: 642–643} El apoyo público entre quienes conocen la CCS tiende a ser bajo, especialmente en comparación con el apoyo público a otras opciones de reducción de emisiones. ^{[ 50 ]}^{: 642–643}

Una preocupación frecuente del público es la transparencia, por ejemplo, en torno a cuestiones como la seguridad, los costos y los impactos. ^{[ 94 ]} Otro factor para la aceptación es si se reconocen las incertidumbres, incluidas las incertidumbres en torno a los posibles impactos negativos en el medio ambiente natural y la salud pública. ^{[ 94 ]} La investigación indica que la participación integral de las comunidades aumenta la probabilidad de éxito del proyecto en comparación con los proyectos que no involucran al público. ^{[ 94 ]} Algunos estudios indican que la colaboración comunitaria puede contribuir a evitar daños en las comunidades afectadas por el proyecto. ^{[ 94 ]}

Programas gubernamentales

Casi todos los proyectos de CCS que operan hoy en día se han beneficiado del apoyo financiero gubernamental, principalmente en forma de subvenciones de capital y, en menor medida, de subsidios operativos. ^{[ 8 ]}^{: 156–160} En algunos países se ofrecen créditos fiscales. ^{[ 95 ]}^{[ 96 ]} La financiación mediante subvenciones ha desempeñado un papel particularmente importante en los proyectos que han entrado en funcionamiento desde 2010, con 8 de 15 proyectos que recibieron subvenciones que oscilan entre los 55 millones de dólares estadounidenses (60 millones de dólares australianos) en el caso de Gorgon en Australia y los 840 millones de dólares estadounidenses (865 millones de dólares canadienses) para Quest en Canadá. Un precio explícito del carbono solo ha apoyado la inversión en CCS en dos casos hasta la fecha: los proyectos Sleipner y Snøhvit en Noruega. ^{[ 8 ]}^{: 156–160}

América del norte

Como medio para impulsar la producción nacional de petróleo, el código tributario federal de EE. UU. ha ofrecido algún tipo de incentivo para la recuperación mejorada de petróleo desde 1979, cuando el crudo aún estaba sujeto a controles federales de precios. En 1986, se codificó un crédito fiscal del 15 % con el Incentivo Fiscal Federal para la Recuperación Mejorada de Petróleo (EOR, por sus siglas en inglés), y posteriormente la producción de petróleo mediante EOR con _CO₂creció rápidamente. ^[⁹⁷^]

En Estados Unidos, la Ley de Inversión en Infraestructura y Empleo de 2021 destina más de 3.000 millones de dólares a diversos proyectos de demostración de captura y almacenamiento de carbono (CCS). Se proporciona una cantidad similar para centros regionales de CCS que se centran en la captura, el transporte y el almacenamiento o uso del CO₂ capturado _.Cientos de millones más se destinan anualmente a garantías de préstamos que apoyan la infraestructura de transporte _deCO₂ . ^[⁹⁸^]

La Ley de Reducción de la Inflación de 2022 (IRA) actualiza la ley de créditos fiscales para fomentar el uso de la captura y el almacenamiento de carbono. Los incentivos fiscales bajo la ley proporcionan hasta $85/tonelada para la captura y el almacenamiento _deCO₂ en formaciones geológicas salinas o hasta $60/tonelada para _elCO₂ utilizado para la recuperación mejorada de petróleo. ^[⁹⁹^] El Servicio de Impuestos Internos se basa en la documentación de la corporación para sustentar las afirmaciones sobre cuánto CO₂ se está secuestrando y no realiza investigaciones independientes. ^[⁷⁸^]_{En 2020, una investigación federal encontró que los solicitantes del crédito fiscal 45Q} no documentaron el almacenamiento geológico exitoso por casi $900 millones de los $1 mil millones que habían reclamado. ^[³^]

En 2023, la EPA de EE. UU. emitió una norma que proponía que se exigiera la captura y almacenamiento de carbono (CCS) para lograr una reducción del 90 % de las emisiones en las centrales eléctricas de carbón y gas natural existentes. Dicha norma entraría en vigor en el período 2035-2040. ^{[ 100 ]} Para las centrales eléctricas de gas natural, la norma exigiría la captura del 90 % de CO₂ _mediante CCS para 2035, o la combustión conjunta de un 30 % de hidrógeno con bajas emisiones de GEI a partir de 2032 y de un 96 % a partir de 2038. ^{[ 100 ]} En EE. UU., aunque el gobierno federal podría financiar total o parcialmente los proyectos piloto de CCS, es probable que las jurisdicciones locales o comunitarias administren la ubicación y construcción de dichos proyectos. ^{[ 101 ]}_{La seguridad de los gasoductos de} CO₂ está supervisada por la Administración de Seguridad de Materiales Peligrosos y Oleoductos (PTO-MSSA) , ^{[ 102 ]} que ha sido criticada por su falta de financiación y personal. ^{[ 103 ]}

Canadá estableció un crédito fiscal para equipos de CCS para el período 2022-2028. ^{[ 96 ]} El crédito es del 50 % para equipos de captura de CCS y del 37,5 % para equipos de transporte y almacenamiento. ^{[ 96 ]} La Asociación Canadiense de Productores de Petróleo había solicitado un crédito del 75 %. ^{[ 96 ]} Se esperaba que el crédito fiscal federal le costara al gobierno 2600 millones de dólares canadienses durante 5 años; ^{[ 96 ]} en 2024, el Director de Presupuesto Parlamentario estimó que costaría 5700 millones de dólares canadienses. ^{[ 104 ]} Saskatchewan extendió su crédito fiscal del 20 % en el marco del Programa de Inversión en Infraestructura Petrolera de la provincia a los oleoductos que transportan _CO₂ . ^{[ 105 ]}

Europa

En Noruega , la CCS ha sido parte de una estrategia para hacer que las exportaciones de combustibles fósiles sean compatibles con los objetivos nacionales de reducción de emisiones. ^{[ 106 ]} En 1991, el gobierno introdujo un impuesto sobre las emisiones de CO ₂ de la producción de petróleo y gas en alta mar. ^{[ 107 ]}^{: 20} Este impuesto, combinado con una geología del sitio favorable y bien comprendida, fue una razón por la que Equinor eligió implementar CCS en los campos de gas de Sleipner y Snøhvit . ^{[ 8 ]} En junio de 2025, Noruega también lanzó la operación a gran escala más grande del mundo de captura y almacenamiento de carbono industrial. ^{[ 108 ]}

En 2022, Dinamarca anunció hasta 5.000 millones de euros en subvenciones para la captura y almacenamiento de carbono (CCS), con el objetivo de reducir las emisiones en 0,9 Mt de CO₂ _para 2030. ^{[ 109 ]}

En el Reino Unido, la hoja de ruta de CCUS describe los compromisos conjuntos del gobierno y la industria para el despliegue de CCUS y establece un enfoque para lograr cuatro clústeres industriales de bajas emisiones de carbono basados en CCUS, que capturarán entre 20 y 30 Mt _deCO₂ por año para 2030. ^[¹¹⁰^] En septiembre de 2024, el gobierno del Reino Unido anunció 21.700 millones de libras esterlinas en subvenciones durante 25 años para el programa HyNet CCS y el programa de hidrógeno azul en Merseyside y el programa East Coast Cluster en Teesside. ^[¹¹¹^]

Asia

El Consejo de Estado chino ha emitido más de 10 políticas y directrices nacionales que promueven la captura y almacenamiento de carbono (CCS), incluyendo el Esquema del 14.º Plan Quinquenal (2021-2025) para el Desarrollo Económico y Social Nacional y la Visión 2035 de China. ^{[ 112 ]}

Conceptos relacionados

_{Uso de} CO2 en productos

Foto de una mano extendida que contiene grava. — La incorporación de dióxido de carbono a los áridos de construcción lo secuestraría indefinidamente.

_El CO₂ puede utilizarse como materia prima para la fabricación de diversos tipos de productos. A partir de 2022, su uso en productos consume alrededor del 1 % del CO₂ _capturado anualmente. ^{[ 14 ]} En la producción de urea , un importante fertilizante agrícola, el CO₂ _generado en un proceso industrial se recicla y reutiliza con frecuencia. Sin embargo, por convención, este tipo de reciclaje interno no se incluye en las cifras de captura de carbono. ^{[ 113 ]} De manera similar, el CO₂ _producido para la industria alimentaria y de bebidas también se excluye de estas cifras. ^{[ 113 ]}

A partir de 2023, es comercialmente viable producir los siguientes productos a partir del CO₂ capturado _:metanol , urea, policarbonatos , polioles , poliuretano y ácidos salicílicos . ^{[ 35 ]} Actualmente, el metanol se utiliza principalmente para producir otros productos químicos, con potencial para un uso más extendido en el futuro como combustible. ^{[ 114 ]}

Se han demostrado tecnologías para el secuestro de CO₂ _{en productos de carbonato mineral, pero no están listas para su implementación comercial a fecha de 2023.}^{[ 35 ]} Se están llevando a cabo investigaciones sobre procesos para incorporar CO₂ _en hormigón o agregados de construcción . El uso de CO₂ _en materiales de construcción es prometedor para su implementación a gran escala, ^{[ 115 ]} y es el único uso previsible de CO₂ _que es lo suficientemente permanente como para calificar como almacenamiento . ^{[ 116 ]}_{Otros usos potenciales para el CO₂} capturado que se están investigando incluyen la creación de combustibles sintéticos y diversos productos químicos y plásticos. ^{[ 35 ]} La producción de combustibles y productos químicos a partir de CO₂ _es altamente intensiva en energía. ^{[ 116 ]}

La captura de CO₂ _para su uso en productos no necesariamente reduce las emisiones. ^{[ 8 ]}^{: 111} Los beneficios climáticos asociados al uso de CO₂ _provienen principalmente del desplazamiento de productos con mayores emisiones a lo largo de su ciclo de vida. ^{[ 8 ]}^{: 111} La magnitud del beneficio climático varía según la duración del producto antes de que libere nuevamente el CO₂ _, la cantidad y la fuente de energía utilizada en la producción, si el producto se produciría de otro modo con combustibles fósiles y la fuente del CO₂ capturado _. [ ^{8 ] :}^{111 Se} logran mayores reducciones de emisiones si el CO₂ _se captura a partir de bioenergía en lugar de combustibles fósiles. ^{[ 8 ]}^{: 111}

El potencial de uso de CO₂ _en productos es pequeño en comparación con el volumen total de CO₂ _que previsiblemente podría capturarse. Por ejemplo, en el escenario de la AIE para lograr cero emisiones netas para 2050, más del 95 % del CO₂ capturado _se almacena geológicamente y menos del 5 % se utiliza en productos. ^{[ 116 ]}

Según la AIE, es probable que los productos creados a partir de CO₂ capturado _cuesten mucho más que los productos convencionales y alternativos con bajas emisiones de carbono. ^{[ 8 ]}^{: 110} Un uso importante del CO₂ capturado _sería la producción de combustibles de hidrocarburos sintéticos , que, junto con los biocombustibles, son la única alternativa práctica a los combustibles fósiles para vuelos de larga distancia. Las limitaciones en la disponibilidad de biomasa sostenible implican que estos combustibles sintéticos serán necesarios para lograr cero emisiones netas; el CO₂ _tendría que provenir de la producción de bioenergía o de la captura directa del aire para ser neutro en carbono. ^{[ 8 ]}^{: 21-24}

Captura y secuestro directo de carbono atmosférico

La captura y secuestro directo de carbono del aire (DACCS) es el uso de procesos químicos o físicos para extraer CO₂ _directamente del aire ambiente y almacenarlo a largo plazo. ^[¹¹⁷^]_{A diferencia de la CCS, que captura las emisiones de una} fuente puntual, la DAC tiene el potencial de eliminar el dióxido de carbono que ya se encuentra en la atmósfera. Por lo tanto, la DAC puede utilizarse para capturar emisiones originadas en fuentes no estacionarias, como los motores de los aviones. ^[¹¹⁸^] A fecha de 2023, la DACCS aún no se había integrado en el comercio de emisiones porque, con un coste superior a los 1000 dólares estadounidenses, ^[¹¹⁹^] el coste por tonelada de dióxido de carbono es muchas veces superior al precio del carbono en esos mercados. ^[¹²⁰^]

Véase también

Referencias

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