Opinión carbono | CO2 | cambio climático

Carbono y dióxido de carbono, ¿un obstáculo o una herramienta en la lucha contra el cambio climático?

La posibilidad de un mercado que impulse el almacenamiento del carbono está latente, pero se necesita poner las metas contra el cambio climático como prioridad.

Todo el mundo habla del CO2, es decir del dióxido de carbono, y más comúnmente de las emisiones de CO2. Estas últimas tienen una relevancia clave en la transición energética global y la reducción de ellas es la base de casi todas las metas nacionales e internacionales para combatir los efectos del cambio climático. Sin embargo, cada vez es más común escuchar o leer sobre el carbono (C) y muchos tienden a pensar que ambos son lo mismo, pero no es así.

Por un lado, el carbono es el sexto elemento más abundante en la tierra, siendo uno de los minerales esenciales para la vida como la conocemos en nuestro planeta. Este elemento se encuentra en todos los seres vivos y es incluso tan importante que es el componente principal de todo lo que conforma el cuerpo humano (Bould, 2012). A temperatura ambiente, el carbono se encuentra en un estado sólido y es posible encontrarlo también en otras formas como el grafito y el diamante. Por otro lado, el CO2 se entiende como el compuesto químico de dos átomos de oxígeno y un átomo de carbono. Este, a diferencia del carbono a temperatura ambiente, se encuentra en un estado gaseoso y juega un papel muy importante también para la vida en la tierra, ya que es un factor crucial en la fotosíntesis. En este sentido, el CO2 ayuda al planeta a retener parte de la energía que recibe del sol, y esa energía ayuda a miles de organismos en la tierra a sobrevivir. Si no fuera por esta retención de energía, conocida como efecto invernadero, los océanos de la Tierra estarían congelados y los paisajes con océanos azules y junglas y bosques verdes que conocemos, no podrían existir. Sin embargo, el dióxido de carbono generado por el ser humano es el principal gas de efecto invernadero (GEI), uno de los principales causantes del cambio climático.

Además de tratar al carbono y al dióxido de carbono como elementos, gases, emisiones, o sólidos, es importante considerarlos como recursos. Este replanteamiento es crucial para entender su rol en la transición energética, más allá de las metas de reducción de GEI. El CO2 puede utilizarse como insumo para diversos productos y servicios donde sus aplicaciones potenciales comprenden tanto su uso directo, donde el CO2 no tiene que ser alterado químicamente, como su transformación en productos a través de procesos químicos y biológicos. En la actualidad, alrededor de 230 toneladas métricas (Mt) de CO2 se utilizan en el mundo cada año, principalmente para la producción de fertilizantes y para la producción mejorada de petróleo. Además, los usos comerciales de este último incluyen la producción de alimentos y bebidas, tratamiento de agua y los invernaderos.

Un estudio realizado en 2019 por la Agencia Internacional de Energía (IEA) determinó que incluso existe potencial para que, a corto plazo, se cree un mercado para cinco categorías clave de productos y servicios derivados del CO2: combustibles, productos químicos, materiales de construcción a partir de minerales, materiales de construcción a partir de residuos y uso del CO2 para mejorar el rendimiento de los procesos biológicos. En este sentido, el CO2 es una pieza clave en el mercado del carbono, un factor elemental para muchos productos que utilizamos hoy en día. Diversos productos químicos requieren del carbono para proveer su estructura y propiedades y los combustibles basados en carbono pueden continuar siendo necesarios en los sectores más difíciles de electrificar, como lo es el de la aviación. De esta manera, el CO2 puede ser considerado también una materia prima importante para los productos que requieren carbono.

Asimismo, el CO2 es un elemento fundamental de un portador de energía tratado en ediciones pasadas: el hidrógeno. La producción de combustibles y productos químicos a base de CO2 requieren de mucha energía y altas cantidades de hidrógeno, pero el carbono del CO2 permite la conversión de hidrógeno en un combustible que es más fácil de utilizar, por ejemplo, como combustible de aviación. Justo el hidrógeno es un punto central para entender al CO2 y al carbono como recursos; dos de los procesos más importantes para la producción de hidrógeno limpio parten de la idea de que estos últimos tienen lugar en algún mercado donde pueden ser utilizados: reformado de metano a vapor con captura y uso de carbono (hidrógeno azul) y el proceso conocido como pirólisis de metano (hidrógeno turquesa).

Por un lado, el reformado de metano a vapor con captura y uso de carbono, proceso mediante el cual se obtiene el llamado hidrógeno azul, es un proceso en donde la fuente de energía son combustibles fósiles, pero las emisiones de CO2 liberadas durante el proceso son capturadas y almacenadas, o bien capturadas y utilizadas. En este sentido, para que la utilización funcione implica que hay un sector o grupos de sectores que requieren de este producto y que estarían dispuestos a pagar por él. Esto último es un factor crucial que ayuda a empujar el desarrollo de tecnologías de captura de CO2, lo cual no es sólo importante para capturar el CO2 resultante de la producción de hidrógeno, una herramienta crucial para la transición energética, sino también para capturar el CO2 en la atmósfera resultante de otros procesos industriales.

Por otro lado, el proceso llamado pirólisis de metano, mediante el cual se produce lo que se conoce como hidrógeno turquesa, cuya fuente de energía es el carbono neutral, tiene como residuo carbono en estado sólido. Por lo anterior, este proceso es considerado más limpio que el proceso mediante el cual se produce el hidrógeno azul, ya que el resultado del proceso es carbono sólido, el cual puede ser utilizado para diversos procesos químicos e industriales como los mencionados anteriormente.

Desde este punto de vista, ambos procesos requieren de un desarrollo tecnológico que impulse tanto la captura, como el uso y el almacenamiento del carbono, lo cual sólo puede existir en presencia de un mercado que demande este elemento, pero que a la vez sea un mercado enfocado en cumplir las metas medioambientales tanto a nivel nacional como internacional. Un factor clave para lograr lo anterior, es considerar tanto al carbono como al dióxido de carbono como recursos que deben ser utilizados con los estándares medioambientales más altos y así, pasen de ser un obstáculo en la lucha contra el cambio climático, a una de las herramientas fundamentales para esta

Referencias

GIZ. (2021). Hidrógeno Verde en México: el potencial de la transformación. https://www.energypartnership.mx/fileadmin/user_upload/mexico/media_elements/reports/Hidro%CC%81geno_AE_Tomo_I.pdf

Gould, S.E. (2012). Shine on you crazy diamon: why humans are carbon-based lifeforms. https://blogs.scientificamerican.com/lab-rat/shine-on-you-crazy-diamond-why-humans-are-carbon-based-lifeforms/

IEA (2021), About CCUS, IEA, Paris https://www.iea.org/reports/about-ccus

J.M.K.C. Donev et al. (2018). Energy Education - C vs CO2 [Online]. Available: https://energyeducation.ca/encyclopedia/C_vs_CO2. [Accessed: June 24, 2022].

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