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Las instituciones académicas y la industria colaboran en materia de almacenamiento de CO2 en el subsuelo

Equipos europeos de investigación, tanto de universidades como del sector privado, han aunado esfuerzos con el objetivo de comprender mejor el destino y el impacto de la inyección de dióxido de carbono (CO2) en el subsuelo terrestre durante las actividades de almacenamiento de carbono.
Las instituciones académicas y la industria colaboran en materia de almacenamiento de CO2 en el subsuelo
Para capturar y almacenar CO2 atmosférico con eficacia es necesario generar colaboraciones estrechas entre el ámbito académico y el industrial. Las instituciones académicas poseen la capacidad experimental y analítica para cuantificar las velocidades y el impacto de las interacciones entre fluidos y sólidos ricos en CO2, mientras que la industria sobresale en la aplicación de este trabajo a la inyección de CO2 en el subsuelo.

El proyecto financiado con fondos de la Unión Europea CO2-REACT (Geologic carbon storage) reunió a seis equipos de investigación académicos y a seis industriales para llevar a cabo una serie de iniciativas de investigación interconectadas centradas en la caracterización de las velocidades de las reacciones que crean minerales que contienen CO2.

Los miembros del consorcio colaboraron con otro proyecto asociado, también financiado por la Unión Europea, CARBFIX con el objetivo de desarrollar y demostrar cómo capturar y almacenar rápidamente CO2 como un mineral formado en el subsuelo.

El equipo de CO2-REACT combinó observaciones de núcleos de rocas reales con experimentos que exploraban las interacciones entre fluido y mineral para predecir el destino y el impacto del CO2 después de su inyección en el subsuelo. Los resultados se sometieron a pruebas de campo en las instalaciones piloto de CARBFIX en Hellisheidi (Islandia) y en testigos de piedra caliza y creta.

«Desarrollamos una tecnología nueva que acelera la carbonación del CO2 en el subsuelo mediante primero, la disolución del gas CO2 en agua y, después, su inyección en el subsuelo», comentó el coordinador del proyecto, el Dr. Eric Oelkers.

«Este proceso tiene dos ventajas: en primer lugar, el agua cargada de CO2 es más densa que el agua pura, por lo que tiende a hundirse. En segundo lugar, el agua cargada con CO2 es ácida y promueve reacciones en el subsuelo, específicamente la disolución del basalto, lo que, a su vez, provoca la fijación del carbono como fases estables del mineral», puntualizó Oelkers.

Seguro y rentable

Una vez convertido en mineral, el carbono permanece inmóvil durante periodos de tiempo geológico, por lo que representa una solución segura para el almacenamiento de CO2 a largo plazo. Asimismo, los estudios económicos indican que el coste se encontraría entre 30 y 40 dólares estadounidenses (USD) por tonelada, que no es más caro que otras alternativas menos seguras.

«Los resultados demuestran la rápida carbonación del carbono inyectado en basalto reactivo a escala industrial. La inyección original fijó más del 90 % de las ciento setenta toneladas de CO2 puro como carbonatos minerales estables en menos de dieciocho meses», informó el Dr. Oelkers.

Los investigadores también desarrollaron instrumentos portátiles de membrana de gas innovadores para evaluar las posibles fugas de CO2 a través de rocas sello hasta la superficie y los sometieron a pruebas en campo. Los resultados sirvieron para calibrar los modelos informáticos de transporte de CO2 al subsuelo.

Asimismo, los científicos desarrollaron modelos de transporte reactivos bidimensionales mejorados para predecir el destino a largo plazo y las consecuencias de la inyección de CO2 en acuíferos típicos subsuperficiales. Ambos modelos contribuirán a garantizar el almacenamiento seguro de CO2 a largo plazo.

«La tecnología desarrollada durante el proyecto CO2-REACT ofrece una alternativa segura para la captura y el almacenamiento de otros gases ácidos, como el sulfuro de hidrógeno, lo que puede representar una aplicación importante de nuestra investigación», indicó el Dr. Oelkers.

El proyecto formó a trece investigadores en síntesis de minerales, energía geotérmica, modelado químico y almacenamiento de gases y de residuos radiactivos, resaltando la conexión entre los experimentos de laboratorio y las aplicaciones prácticas. De este modo, se ayudará a la nueva generación de científicos en las instituciones académicas, la industria y el gobierno a abordar los retos del almacenamiento de carbono.

El Dr. Oelkers concluyó: «La comunidad académica en general debe comprender el valor de una estrecha colaboración con la industria. Aunque los académicos pueden proponer y demostrar ideas, solo con la colaboración de socios industriales es posible ampliar la escala de las ideas para solucionar grandes problemas».

Palabras clave

Inyección de CO2, subsuelo, almacenamiento de carbono, CO2-REACT, CARBFIX
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