Què en fem de tant CO2?

Sostenible.cat
18/07/2011
És el gas d'efecte hivernacle que exerceix un major control sobre el clima de la Terra. L'omnipresent diòxid de carboni necessari per fer la Terra habitable s'ha acabat convertint també en un dels més grans problemes de la humanitat. Ara bé, poca gent sap que no és tòxic ni nociu, i que potser utilitzat per alimentació o sanejament d'aigües. Capturar i aprofitar part del CO2 que emetem ajudarà a parar el canvi climàtic? En quin punt està i cap on avança la investigació en aquest tema?

El diòxid de carboni és un dels gasos d'efecte hivernacle més famosos. Expedit pels tubs d'escapament de cotxes i altres transports, difós a partir de les xemeneies de les indústries productores d'energia, entre d'altres, es concentra en l'atmosfera de manera excessiva. El que és cert, però, és que el CO2,  malgrat la seva mala fama, no és tòxic ni nociu, el que és negatiu i perillós és l'excés del mateix a l'atmosfera. I és per aquest motiu que hi ha investigadors que treballen per veure com poden aprofitar aquest gran excedent de diòxid de carboni per fer aplicacions útils en el camp de la farmàcia, el sanejament d'aigües, la investigació en nous materials o l'alimentació.

L'arrel del problema
"Estem emetent massa CO2  i fins al moment no es pot captar aquest diòxid de carbonidirectament de l'atmosfera perquè és un gas molt diluït: el CO2 està molt ben distribuït al llarg de tot el globus terraqüi, es reparteix en parts per milió al llarg de tota l'atmosfera", explica Lourdes F. Vega, directora de MATGAS i autora del llibre El CO2 como recurso: de la captura a los usos industriales. D'on el podem captar, doncs? "El podem capturar a partir de les fonts concentrades de CO2, això vol dir les empreses generadores d'energia o electricitat que a partir de la crema de combustibles fòssils produeixen CO2 en gran quantitat", ens diu Vega. Evidentment l'objectiu és evitar que el diòxid de carboni arribi a l'atmosfera, i per això s'investiga per trobar aplicacions amb aquest CO2 sobrant.

"El primer que hem de dir, però, és que no hi haurà una aplicació que utilitzi tot el CO2 que caldria capturar, per això no es pot seguir emetent diòxid de carboni de la manera com ho estem fent ara", explica Lourdes F. Vega. "Actualment les emissions de CO2 se situen vora les 30 gigatonelades mètriques anuals i aquesta xifra és 200 vegades més gran que la quantitat de CO2 que la indústria utilitza per fer-ne aplicacions, que ronda vora els 140 milions de tonelades. És a dir, que només s'utilitza l'equivalent a un 0,05% del CO2 produït. Per això, a més de reduir les emissions, un dels reptes és "augmentar aquests usos industrials del CO2 a gran escala, en processos on, a més, reemplaci, a compostos nocius amb el medi ambient, com és el cas de l'ús del CO2 en el tractament d'aigües, substituint a compostos clorats, o l'ús del CO2 supercrític com a mitjà de reacció, substituint a productes com l'acetona o el toluè, molt més perjudicials per al medi ambient que el CO2", explica Vega. A més, en processos com el tractament d'aigües o la producció de nous materials, "es podrien utilitzar quantitats de CO2 molt més grans de les usades actualment. I no podem oblidar que cal treballar en la recerca de noves aplicacions a gran escala, aprofitant el CO2 sobrant que actualment tenim". 

Aplicacions del CO2
"El CO2 s'utilitza en molts camps: en el tractament d'aigües, en la extinció d'incendis, en farmàcia i alimentació, en electrònica i també té usos medicinals i quirúrgics", explica  Lourdes Vega. En totes elles s'utilitzen quantitats molt petites de CO2. Vega recalca que "en algunes aplicacions la quantitat de CO2 es captura de manera permanent i en altres al cap d'un temps torna a l'atmosfera, com és el cas del CO2 usat en alimentació i begudes carbonatades.

Quins són els beneficis que aporta, doncs? "El CO2 s'utilitza en piscines com a desinfectant i fa la funció que farien els compostos clorats, els compostos volàtils orgànics que són molt més nocius amb el medi ambient que el CO2. Reemplacem un procés per l'altre amb el mateix resultat", remarca Vega.

També s'utilitza el CO2 per canviar el ph o acidesa en aigües residuals, on s'aconsegueix eliminar els residus. El diòxid de carboni s'utilitza per aportar minerals a aigua desmineralitzada i fer que es converteixi en aigua potable. "Encara que s'utilitzin quantitats discretes de CO2 , com que hi ha grans quantitats d'aigües per tractar, és una gran aplicació del CO2", comenta Vega.

D'altra banda, les aplicacions de CO2 en el camp dels materials és un tema molt versàtil que cada cop avança més: s'investiga quins materials es podrien generar utilitzant CO2. "Treballem el CO2  amb tecnologies avançades, amb nanopartícules, per crear nous materials més eficients energèticament i més sostenibles, que evitin emissions de CO2 a l'atmosfera", explica Concepción Domingo, investigadora de l'ICMAB-CSIC especialitzada en CO2 supercrític. "La raó de ser no és fer disminuir el CO2 que hi ha actualment a l'atmosfera -perquè no es pot captar directament d'aquesta-, sinó que el que interessa és no generar-ne més i evitar el màxim d'emissions de CO2", destaca Domingo.

Reptes i obstacles
"Cal molta conscienciació social i governamental, perquè és un tema important i que, malgrat tot, no es resoldrà sol. I si no hi ha pressió social i inversió governamental els investigadors no podran seguir-hi treballant" remarca Lourdes F. Vega, que afegeix: "D'aquesta conscienciació global en sortirà la inversió econòmica. Cal inversió pública i privada per trobar aquestes noves tecnologies o bé de captura de CO2 o bé d'altres fonts d'energia que no cremin combustibles fòssils. I també cal un equip de gent creativa que es posi a treballar en aquestes noves opcions", indica Vega.

Segons Domingo "solucionar què cal fer amb l'excés d'emissions de CO2  és una tasca complexa. Un dels reptes és reunir els especialistes que treballen amb el CO2  en cada una de les seves fases (captura, processament, investigació, aplicacions) amb un objectiu comú: frenar les emissions i aprofitar al màxim el CO2 com un recurs". Domingo apunta que "el repte principal és trobar noves formes de producció d'energia que ajudin a deixar d'emetre. La solució no passa, per descomptat, per anar capturant CO2 , només, i anar-lo emmagatzemant sota terra, cal també disminuir les emissions. Si continuem emetent igual que ho fem ara, no podrem seguir emmagatzemant CO2  de manera segura i sostenible". A més a més l'emmagatzematge de CO2 és car i implica un transport d'aquest gas a diferents punts del planeta, cosa que és energèticament costós. "El CO2 ocupa molt de volum. Primer el capturem, però després l'hem de portar a alguna banda. Fins ara, tot l'emmagatzematge que s'ha aprovat és geològic, i cal trobar aquests emplaçaments adequats geològicament per emmagatzemar el CO2 sota terra. El diòxid de carboni s'ha d'emmagatzemar de manera molt controlada i en llocs molt específics, sinó es poden produir danys ecològics importants", explica Domingo. "Cal combinar les dues disciplines: l'ús de CO2 en aplicacions diverses i la captura i emmagatzematge del mateix en zones geòlogiques triades correctament. Ara bé, la prioritat és disminuir les emissions al màxim", subratlla Vega.

De quina manera es pot capturar el CO2?
El primer pas és posar un captador a les xemeneies de les empreses generadores d'energia i electricitat. Hi ha, amb tot, un inconvenient: "el que surt per la xemeneia d'aquestes fàbriques no és només CO2, sinó que surt vapor d'aigua, nitrogen i un percentatge petit de CO2, com a molt un 14% del total. Això fa que sigui molt difícil capturar-lo", resumeix Vega.

Segons Vega, seria necessari trobar uns materials eficients que deixessin passar la resta de gasos que no fossin perjudicials per l'atmosfera i retinguessin el CO2 per fer-ne aplicacions o bé per emmagatzemar-lo. "Aquest és un dels reptes als quals ens enfrontem en la captura de CO2, encara que se n'emeti molt, les corrents de diòxid de carboni emeses són molt diluïdes".

Un altre obstacle és que no hi ha cap llei que obligui a posar captadors en les xemeneies de les grans empreses productores d'energia. "Actualment el CO2 és capturat només per empreses que vénen aquest CO2 per a usos industrials (ja sigui CO2 que anirà a begudes carbonatades com els refrescos o la cervesa de barril, per a cosmètica, usos farmacològics, etc.) Però les grans empreses productores de CO2 no capturen aquest diòxid de carboni ", explica Vega, que afegeix: "Actualment hi ha alguns projectes per demostrar que la captura de CO2 és viable a escala industrial. A nivell de laboratori hi ha molts projectes en marxa amb nous materials per demostrar que la captació de CO2  és efectiva. A nivell de planta pilot hi ha el projecte CIUDEN, el projecte de la Fundació Ciudad de la Energía de Ponferrada, on estan fent una planta de combustió que és de 30 megawatts. I pel que fa a les plantes de demostració, a Europa n'hi ha 12", destaca Vega. "Fins ara no s'havia vist la necessitat de captar CO2. Espanya té una llei d'emmagatzematge de CO2 , però no té una llei de captura i transport. I a Europa succeeix el mateix", puntualitza Lourdes Vega. 

"La situació seria molt diferent si fos obligatori capturar CO2, o si fos rentable econòmicament capturar-lo, si els drets d'emissió de CO2 fossin més cars que fer-ne la captura. En aquest cas es disposaria de grans quantitats de COper a l'emmagatzemament i la investigació d'aplicacions", diu Vega. "Crec que això podria provocar un punt d'inflexió en els usos de CO2 pel qual hem d'estar preparats, investigant des d'ara quines són les possibilitats reals o més prometedores dels seus usos a gran escala", segons Vega.

Què caldria, doncs, per tirar endavant la captura de CO2 a nivell industrial?
"Molta inversió i temps, també", diu Vega. Una barrera important és l'econòmica: el preu de captura de CO2 a gran escala rondaria entre els 30 i els 70 euros per cada tonelada de CO2". Llavors també hi ha un segon escull: "per captar el CO2 fins ara utilitzàvem amines aquoses que estan preparades per als usos que fins ara hem tingut, però cal veure si funcionen a gran escala i en plantes tèrmiques. Ara per ara també s'està investigant la captació del CO2 amb altres materials sòlids com els carbonats càlcics, els derivats del carboni o materials com el liti. També estem treballant amb líquids iònics", apunta Vega. 

Dades interessants:

- Tot el CO2 que conté l'atmosfera està repartit en parts per milió, al llarg de tot el globus terraqüi.
- Els principals emissors de CO2 són les empreses productores d'energia o electricitat a partir de combustibles fòssils, els mitjans de transport i altres tipus d'empreses que generen CO2 en els seus processos industrials.
- El CO2 alliberat pels tubs d'escapament dels cotxes surt de manera poc concentrada, per tant és difícil captar-lo.
- No hi ha una legislació clara a la Unió Europea que contempli la captació de CO2 , sí que existeix, però, una llei europea que regula l'emmagatzematge de CO2.
- La indústria utilitza només el 0,05% del CO2 emès per fer-ne aplicacions en camps com la farmàcia, l'alimentació o el sanejament d'aigües.

Relacionats

Article

La fundació municipal de l’Ajuntament de València, València Clima i Energia, en col·laboració amb el centre d’innovació Las Naves convoca per primera vegada el concurs fotogràfic “Objectius pel canvi”, que busca conscienciar i visibilitzar les causes i conseqüències del canvi climàtic a la nostra vida diària. 

Reportatge

Cada cop hi ha més morts a Catalunya per malalties respiratòries, més càncers causats per la contaminació atmosfèrica i, fins i tot, més casos de malformacions congènites. Hi arriben virus tropicals com el dengue, el chikungunya i el Zika. Hi apareixen malalties de noms nous com la MERS, la febre Crimea-Congo o la febre de Lassa. El canvi climàtic i la contaminació estan causant indirectament un nou fenomen sanitari: les malalties climàtiques. Catalunya no n'és cap excepció. El futur és incert.

Butlletí