Rocas trituradas para capturar CO₂ y mitigar el cambio climático
Las rocas ricas en magnesio y calcio se disuelven naturalmente en contacto con el CO₂ atmosférico y el agua de lluvia. Si incentivamos este proceso podremos secuestrar carbono en forma de minerales
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El último informe del IPCC sobre cambio climático deja claro que la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero no es suficiente por sí sola para limitar el calentamiento global, y considera vital tomar medidas a gran escala para eliminar el dióxido de carbono (EDC) ya emitido a la atmósfera.
En España, responsable del 9 % de las emisiones de CO₂ a nivel europeo, los sectores forestal y agrícola se han fijado como objetivo eliminar alrededor de 1 millón de toneladas de CO₂ de la atmósfera para 2030 mediante EDC. Sin embargo, deben explorarse métodos de eliminación adicionales para cumplir con el Acuerdo de París.
Un estudio que hemos publicado recientemente destaca el potencial no aprovechado en España de los recursos minerales y subproductos industriales del país para eliminar el dióxido de carbono mediante una novedosa solución basada en la naturaleza: la meteorización incentivada.
Meteorización natural e incentivada de rocas
Las rocas reaccionan de manera natural con el agua de lluvia, que disuelve gradualmente los minerales que las forman, llegando a romperlas. Las rocas ricas en magnesio y calcio reaccionan con el CO₂ atmosférico y el agua formando soluciones carbonatadas alcalinas, atrapando ese CO₂ fuera de la atmósfera. Este proceso, conocido como meteorización, ocurre regularmente en la naturaleza, y permite atrapar el CO₂ atmosférico y almacenarlo en minerales carbonatados durante centenares o miles de años, de forma que dejan de contribuir al efecto invernadero.
La meteorización puede ser inducida y estimulada utilizando métodos como la trituración de rocas para aumentar su exposición, en un proceso conocido como meteorización incentivada. Lo ideal, en este caso, es recurrir a rocas sedimentarias como la caliza, rocas ígneas como el basalto, así como a desechos industriales alcalinos provenientes de la minería, refinerías de metales, centrales térmicas de carbón y la construcción. Estos elementos se pueden esparcir sobre el terreno, estimulando los procesos de meteorización y aumentando sensiblemente la cantidad de CO₂ atmosférico capturado.
Esquema de meteorización natural e incentivada de rocas y minerales. Los pasos de disolución y precipitación se pueden acelerar mediante la utilización de materiales de granulometría fina, agentes ácidos y alcalinos, calor, agua, CO₂ concentrado y actividad microbiana. Author provided
Oportunidades en España
En España, los materiales naturales óptimos para la meteorización incentivada se localizan principalmente en Galicia, Ciudad Real, Andalucía y las islas Canarias. Las rocas basálticas de las Canarias y las rocas ultramáficas de Galicia y Andalucía ofrecen un alto potencial de reactividad con el CO₂ gracias a su alto contenido de magnesio y calcio.
Los subproductos derivados de la actividad minera en estas rocas son ideales para la meteorización incentivada. Además, las cenizas volantes y las escorias vítreas de los centros industriales del norte de España también ofrecen oportunidades significativas para esta técnica.
España alberga abundantes recursos geológicos, química y mineralógicamente apropiados para las reacciones de eliminación de CO₂ atmosférico, incluyendo el basalto (en la imagen, islas Canarias) y rocas ígneas ultramáficas. Fernando Tornos, Author provided
España produce abundantes subproductos mineros, que suelen ser de grano fino y, por lo tanto, físicamente apropiados para la meteorización incentivada, incluyendo los relaves de dunita producidos en Galicia (en la imagen). Pasek Minerales, Author provided
Iniciativas globales como Project Vesta, Crops for the Future, greenSand, UNDO, Carbon Drawdown Initiative y Carbon Neutral Initiative están explorando diversas estrategias de meteorización incentivada en múltiples entornos costeros y agrícolas. Sin embargo, a pesar de contar con materiales y entornos propicios como tierras agrícolas, costas, viñedos e invernaderos, actualmente no hay proyectos activos de este tipo en España.
Fomentar la meteorización incentivada podría beneficiar también al sector agrícola en España al mejorar los rendimientos de los cultivos, reduciendo el uso de cal y las emisiones de CO₂ asociadas, y promoviendo una mejor absorción de nutrientes.
Y esos beneficios adicionales pueden contribuir a su aceptación pública, especialmente considerando que el impacto es mínimo.
España, un importante productor agroalimentario a nivel mundial, alberga extensas tierras de cultivo y regadío, con la mitad de su superficie utilizada para actividades agrícolas o ganaderas. Algunos de estos terrenos ofrecen buenas características para la aplicación de la meteorización incentivada. Liam Bullock, Author provided
Retos futuros de esta tecnología
A gran escala, la meteorización incentivada puede ayudar a la eliminación de dióxido de carbono. Sin embargo, aún está poco desarrollada, y se debe abordar una serie de desafíos científicos y técnicos para poderla implementar de manera efectiva.
Existen obstáculos logísticos respecto al almacenamiento, transporte y aplicación de los materiales, que dificultan la escalabilidad y viabilidad de esta tecnología. También hay cierta incertidumbre respecto a las tasas de disolución de los minerales implicados y la precipitación y destino a largo plazo del CO₂ capturado.
Por otro lado, la falta de un sistema de control universal obstaculiza su implantación a gran escala. Sin una verificación de su eficacia, los incentivos financieros y las políticas de acreditación de carbono derivadas de la adopción de esta tecnología son limitados, lo que reduce el posible interés de su aplicación.
Actualmente se están llevando a cabo múltiples estudios académicos y proyectos en todo el mundo para investigar estos aspectos. Entre ellos el Proyecto DETAILS, en el Instituto de Geociencias Barcelona (CSIC).
De momento todo indica que serán necesarios muchos ensayos en campo y la puesta en marcha de sistemas de monitoreo a largo plazo. Pero no es descabellado pensar que esta estrategia permita, en el futuro, alcanzar emisiones netas cero o negativas con beneficios para el territorio que van más allá de la mera eliminación de dióxido de carbono.
Artículo de Liam Bullock, Instituto de Geociencias de Barcelona (Geo3Bcn – CSIC); David Benavente, Universidad de Alicante; José Luis Fernández Turiel, Instituto de Geociencias de Barcelona (Geo3Bcn – CSIC) y Juan Alcade, Instituto de Geociencias de Barcelona (Geo3Bcn – CSIC).
