La liberación de gases de efecto invernadero, especialmente CO2 desprendido con la quema de combustibles fósiles, está teniendo ya consecuencias climáticas que amenazan con ser más persistentes y dañinas en un futuro inmediato. Poner coto a esa liberación sería la solución ideal, cosa que está lejos de suceder, pero, aunque eso se consiguiera, es tal la cantidad de dióxido de carbono liberado hasta ahora, que sus efectos nocivos continuarían durante largo tiempo. No existen soluciones mágicas, por supuesto, pero sí se están desarrollando estrategias que, sumadas, podrían mitigar el problema. Una solución interesante es la que hoy nos presenta nuestro invitado en Hablando con Científicos, Víctor Vilarrasa, científico titular del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en el El Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados (IMEDEA).

Víctor Vilarrasa investiga sobre el almacenamiento geológico del carbono. La idea básica es simple, consiste en recoger el CO2 emitido en los procesos industriales y, en lugar de liberarlo a la atmósfera, enterrarlo bajo tierra en capas profundas. Hacerlo, por supuesto, ya no es tan simple. Para llevar a cabo esa idea hace falta ejecutar una serie de procesos. El primero de ellos consiste en separar el dióxido de carbono presente en los gases emitidos por determinadas industrias, como centrales térmicas de carbón o gas, cementeras, refinerías o siderurgia. Dado que las capas profundas idóneas para el almacenamiento geológico no suelen estar bajo el suelo de los lugares de emisión, el CO2 recogido debe ser transportado mediante gaseoductos hasta el lugar escogido y tratarlo, ya sea sometiéndolo a altas presiones para licuarlo o para convertirlo en un fluido supercrítico, es decir, un estado intermedio entre el líquido y gas. En ese estado, el CO2 tiene una mayor densidad y menos volumen y puede ser inyectado en formaciones geológicas adecuadas para su confinamiento.

Las características geológicas del lugar de inyección deben ser adecuadas para que el dióxido de carbono inyectado quede confinado durante largos periodos de tiempo sin que se produzcan fugas que devuelvan el CO2 a la atmósfera y sin que provoque movimientos que puedan contaminar con el tiempo las aguas subterráneas. En ese sentido, comenta Víctor Vilarrasa durante la entrevista, se buscan capas situadas por debajo de los 800 metros de profundidad, mucho más profundos que los acuíferos de agua dulce. Lo ideal son rocas muy antiguas, que se formaron a partir de los sedimentos de mares ancestrales y que quedaron enterradas a grandes profundidades. Esas rocas sedimentarias contienen grandes cantidades de agua salada, un agua que está ocupando los poros desde los tiempos remotos en los que se formó el sedimento, lo que da una idea de su estabilidad a lo largo de millones de años.

Para evitar su vuelta del CO2 inyectado a la superficie, se buscan formaciones en las que las capas porosas estén situadas bajo capas impermeables, que ejercen de “tapadera” y evitan la subida del dióxido de carbono hacia la superficie. El conjunto formado así es parecido al que almacena las bolsas de hidrocarburos que se suelen perforar para obtener los combustibles fósiles. Lo mismo que el petróleo o el gas son los remanentes del dióxido de carbono capturado por plantas y otros organismos de tiempos pretéritos, con el almacenamiento profundo se pretende devolver a las profundidades el dióxido de carbono que actualmente generamos con la quema de combustibles fósiles y ayudar así a luchar contra el calentamiento global por efecto invernadero.

La inyección de CO2 en capas profundas no está exento de peligros, por esa razón, hay que estudiar muy bien el lugar en el que se pretende hacerlo y comprender cuáles pueden ser los inconvenientes. Cuando se inyecta el dióxido de carbono en una capa profunda se produce un aumento de la presión que puede tener efectos negativos como, por ejemplo, eventos sísmicos debidos a una acumulación de presión, especialmente cuando el lugar de inyección se encuentra en las cercanías de una falla cargada, o fugas que pueden contaminar los acuíferos.

En un artículo recientemente publicado en Geophysical Research Letters, firmado por el investigador posdoctoral de origen iraní Iman rahimzadeh Kivi y Víctor Vilarrasa, entre otros, los investigadores calculan, mediate modelos, cómo se comporta el gas almacenado tanto en su capacidad de penetración entre las distintas capas de roca, como la evolución temporal de esos movimientos. Los investigadores han desarrollado un modelo de transporte numérico para comprender el destino a largo plazo del CO2 en el almacenamiento geológico de carbono a escala de gigatoneladas. Los cálculos revelan que la fuga de CO2 está dominada por la difusión molecular a velocidades inherentemente lentas, apenas acercándose a un metro cada varios miles de años.

Os invito a escuchar a Víctor Vilarrasa, científico titular del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en el El Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados (IMEDEA)

Referencias:
Kivi, I. R., Makhnenko, R. Y., Oldenburg, C. M., Rutqvist, J., & Vilarrasa, V. (2022). Multi-layered systems for permanent geologic storage of CO2 at the gigatonne scale. Geophysical Research Letters, 49, e2022GL100443. https://doi.org/10.1029/2022GL100443