Hace apenas unos años, la posibilidad de eliminar el CO2 ya emitido a la atmósfera parecía cosa de ciencia ficción. Hoy, existe un consenso generalizado: reducir emisiones de CO2 no es suficiente y debemos eliminar de forma activa el CO2 existente.
Fue el científico Klaus Lackner, quien en 1999, propuso por primera vez, la retirada de dióxido de carbono directamente del aire, solución conocida como DAC (Direct Air Capture). La principal problemática que ha enfrentado esta solución para su desarrollo, ha sido su alto coste y el uso de energías fósiles durante el proceso.
Toda tecnología necesita un periodo de maduración, tanto para alcanzar las mejoras necesarias para ser eficiente, como la madurez necesaria para llegar a escalas de mercado. Para poder acelerar este proceso, es necesario incrementar exponencialmente las inversiones en dichas tecnologías.
Entre los impulsores de la necesidad de acelerar el desarrollo tecnológico de las energías limpias se encuentran personalidades como Bill Gates o Elon Musk, quienes están llevando a cabo una labor especialmente activa en potenciar estas innovaciones tecnológicas.
Elon Musk, al 22 de Abril de 2021 coincidiendo con el Día de Tierra, anunció que The Musk Foundation donaría $100M de dólares, a la empresa que logre mayor eficiencia en la eliminación de CO2 a gran escala, en un periodo de 5 años.
El concurso se instrumentalizó a través de la Fundación XPRIZE una organización sin ánimo de lucro que realiza concursos públicos, diseñados para estimular el desarrollo tecnológico, en diferentes ámbitos, en beneficio de la humanidad
Para ganar el premio, “XPRIZE For Carbon Removal” los equipos deben demostrar la eliminación de CO2 en una escala de 1000 toneladas por año, modelar los costos en una escala de un millón de toneladas por año (megatoneladas) y presentar un plan para alcanzar de manera sostenible, la escala de gigatoneladas por año en el futuro.
El premio de Musk es el mayor ofrecido por la organización hasta la fecha y como parte del concurso se abrió una convocatoria para estudiantes Carbon Removal Student Competition, abierto a equipos de investigación de cualquier parte del mundo.
Coincidiendo de nuevo con el Día de la Tierra, en abril de 2022, se anunciaron los 15 ganadores de la primera fase general del concurso. Un proceso complejo en el que participaron 1133 equipos procedentes de todo el mundo, de los que 287 cumplieron con los criterios de elegibilidad y de los que se eligieron 60 finalistas para la revisión final.
“Después de un año, ya vemos el impacto positivo del premio: cientos de grupos trabajando en una amplia gama de soluciones prometedoras de eliminación de carbono. No sólo ideas, sino planes de desarrollo y despliegue, que es exactamente lo que necesitamos.”
Dr. Marcius Extavour científico jefe y vicepresidente de clima y medio ambiente de XPRIZE
Cada uno de los equipos ganadores del concurso, recibió 1M dólares para poder seguir continuando con el desarrollo de sus soluciones en las 4 categorías:
Aire
Calcite from 8 Rivers Capital – U.S.
Calcite, es una tecnología de captura directa de aire para eliminar miles de toneladas de CO2 del aire. La calcita pasa aire sobre hidróxido de calcio para convertir el CO2 en piedra, de manera similar a como se trata el cemento y el mortero, y ese CO2 finalmente se aísla bajo tierra.
8 Rivers inventó la tecnología Calcite en 2019 y, en 2020, 8 Rivers, en asociación con el Instituto de Tecnología de Massachusetts. 8 Rivers ha demostrado experimentalmente este sistema, mostrando que se puede lograr una rápida absorción de CO2 con un equipo simple de bajo costo.
Carbyon – Netherlands
Carbyon tiene como objetivo restaurar el equilibrio de carbono atmosférico utilizando tecnología innovadora y un diseño de máquina único que escala de forma económica y duradera. Esto lo convierte en una solución de eliminación de carbono económicamente viable que se puede ampliar en todo el mundo, en cualquier lugar con solo una pequeña huella.
Heirloom & Carbfix – U.S. & Iceland
Heirloom y Carbfix se unieron para construir un sistema de captura de aire directo junto con su retención a través de la mineralización.
Heirloom captura el CO2 de la atmósfera acelerando las propiedades naturales de rocas abundantes y asequibles. Coloca estas rocas en un sistema de ingeniería pasivo de bajo costo que maximiza el área superficial de los minerales expuestos a la atmósfera. Este sistema simple y modular tiene el costo más bajo que cualquier otro sistema de captura de aire directo en el mundo.
El proceso Carbfix inyecta CO2 disuelto en agua y lo convierte en piedra bajo tierra en menos de dos años a través de una tecnología que imita y acelera los procesos naturales, brindando una solución permanente y segura de almacenamiento de carbono.
Project Hajar – U.K.& Oman
Project Hajar es un proyecto conjunto entre Mission Zero Technologies y 44.01. Conecta dos tecnologías complementarias para liberar gigatoneladas de eliminación de CO2 en las montañas de Al Hajar, Omán.
Combina DAC con la retención permanente a través de la mineralización en formaciones geológicas en un proceso impulsado únicamente por energías renovables.
El CO2 se recolecta del aire de manera eficiente desde el punto de vista energético y luego se transfiere a la peridotita subterránea. Aquí, el proceso de meteorización natural se mejora con las tasas de carbonatación mineral más rápidas jamás conocidas.
Sustaera – U.S.
El equipo de Sustaera ha desarrollado una tecnología novedosa para la captura directa de aire (DAC) de CO2 alimentada completamente por electricidad libre de carbono utilizando un agente de captura disponible en abundancia y de bajo costo (basado en metales alcalinos) en un diseño modular que puede funcionar en cualquier ubicación geográfica.
La solución diseñada para DAC consume <100 acres de tierra por millón de toneladas métricas/año (MTPA) de CO2 retenido, significativamente más bajo que los métodos de captura de CO2 naturales o basados en tierra, para proporcionar una tecnología de plataforma para gigatoneladas de eliminación de CO2 y almacenamiento permanente.
Sustaera tiene como objetivo eliminar 500 millones de toneladas de CO2 en los próximos 20 años.
Verdox & Carbfix – U.S. & Iceland ;
Verdox y Carbfix se unieron para eliminar electroquímicamente el CO2 de la atmósfera y convertirlo en piedra debajo de la superficie de la tierra. El proyecto conjunto revertirá más de 1000 toneladas métricas de emisiones históricas de CO2 cada año y será alimentado en su totalidad por electricidad renovable.
La tecnología de captura de carbono eléctrica de Verdox, surgió a partir de investigaciones de vanguardia en el MIT, utiliza solo electricidad como entrada y no requiere calor ni agua de desecho. Esto reduce significativamente el consumo de energía y el costo en relación con las soluciones existentes al tiempo que elimina los posibles efectos secundarios negativos.
Carbfix proporciona una solución de almacenamiento natural y permanente al convertir el CO2 en piedra bajo tierra. Este método acelera la forma en que la naturaleza almacena carbono en las rocas y requiere mucho menos capital que los enfoques tradicionales de captura geológicos.
Tierra
Bioeconomy Institute Carbon Removal Team from Iowa State – U.S.
El enfoque del equipo de Eliminación de Carbono del Bioeconomy Institute, aprovecha el poder natural de la fotosíntesis para eliminar el carbono de la atmósfera como material vegetal. Sin embargo, en lugar de retener este carbono como biomasa permanente como ocurre en los bosques, carbonizamos parte de él en un sólido conocido como biocarbón para utilizar en la tierra.
Biochar es resistente a la intemperie y al ataque biológico, lo que permite la retención de este carbono biogénico durante cientos o incluso miles de años. La incorporación de biochar en tierras agrícolas representa la eliminación neta de dióxido de carbono de la atmósfera.
En el transcurso de un solo año, el proyecto de demostración retendrá hasta 4600 toneladas de dióxido de carbono equivalente en forma de biocarbón recalcitrante que se prevé que sea estable en los suelos agrícolas durante cientos de años o más.
Global Algae Innovations – U.S.
Este proyecto trae la solución a la deforestación y la combina con la regeneración de la selva tropical para capturar de dióxido de carbono a escala de megatones y la retención a largo plazo.
La solución a la deforestación es el cultivo de algas para la producción simultánea de proteína y aceite comestibles. El cultivo de algas es 25 veces más productivo que la soja y el aceite de palma, por lo que las comunidades pueden restaurar el medio ambiente, prosperar económicamente y satisfacer la creciente demanda mundial de proteínas y aceite. Cada acre de algas producirá proteína equivalente a 17 acres de soya y aceite vegetal equivalente a 8 acres de palma, por lo que se requiere 25 veces menos tierra para la producción de estos importantes productos básicos.
Se retiene dióxido de carbono de dos maneras. (1)el cultivo de algas captura directamente el dióxido de carbono de la atmósfera y una parte del aceite de algas se convierte en productos poliméricos para la retención a largo plazo del carbono.(2) la regeneración de la selva tropical capturará el dióxido de carbono y lo almacenará en la biomasa tanto por encima como por debajo del suelo.
El proyecto inicial de megatones capturará y retendrá 12 millones de toneladas métricas por año, 1 millón de toneladas en productos poliméricos y 11 millones de toneladas en la regeneración de la selva tropical.
NetZero – France
Extrae carbono de los desechos agrícolas en los países tropicales en desarrollo y lo convierte en una capa permanente para el suelo (biocarbón) y energía verde. El efecto de retención de carbono a largo plazo del biochar permite el efecto de eliminación de dióxido de carbono.
Aprovechando tecnologías comprobadas de I + D propio, que maximiza el impacto social y climático y permite la escalabilidad.
PlantVillage from Penn State – U.S.
Carbon4Good aprovechará el poder de 200 millones de granjas africanas para secuestrar de forma permanente 1 giga tonelada/año mientras saca a toda una generación del ciclo de la pobreza.
Takachar & Safi Organics from University of British Columbia – Kenya
Usan la tecnología del MIT para construir una red de reactores descentralizados habilitados para IoT para escalar de manera rápida y rentable el despliegue de biocarbón sin depender de los créditos de compensación de carbono.
Su hardware y sistemas de control portátiles de bajo costo, permiten la producción en las aldeas de fertilizantes adaptables a base de biocarbón utilizando residuos de cultivos y mano de obra disponibles localmente.
Al permitir que los pequeños agricultores rurales accedan a créditos de eliminación de carbono, la solución beneficia abrumadoramente a comunidades tradicionalmente desatendidas, lo que también promueve la justicia climática.
Oceanos
Captura from California Institute of Technology – U.S.
Captura está desarrollando tecnología de captura y retención de CO2 para extraer CO2 del agua del océano que es escalable a Mton/año – Gton/año para satisfacer la demanda en rápido crecimiento en el mercado de créditos de carbono. El enfoque de Captura lidera la captura de CO2 de alta pureza y restaura el equilibrio del pH en el agua del océano.
Marine Permaculture SeaForestation from the Climate Foundation – U.S., the
Philippines & Australia
Marine Permaculture accede a nutrientes de aguas profundas para mejorar el crecimiento de macroalgas, fijando carbono en las aguas oceánicas.
Esto permitirá el cultivo de algas marinas a gran escala en los océanos en alta mar, en su mayoría vacío y normalmente privado de nutrientes y donde hay poca productividad primaria.
Las algas cultivadas en las plataformas se pueden cosechar para crear bioestimulantes, lo que proporciona ingresos sostenibles para respaldar las operaciones.
Durante el crecimiento, importantes cantidades de biomasa caen de las líneas de algas marinas de forma natural y se hunden rápidamente en el lecho marino, lo que les permite ser retenidas a largo plazo durante cientos o miles de años.
Planetary – Canada
Planetary elimina el carbono de la atmósfera y lo almacena permanentemente en el océano; Produce valiosos subproductos necesarios para la descarbonización; elimina los desechos de las minas; y reduce la acidificación local de los océanos ayudando a restaurar los ecosistemas marinos.
Rocas
Carbin Minerals from University of British Columbia, Vancouver – Canada
Carbin Minerals desbloquea el enorme potencial de los desechos de la minería para capturar y retener permanentemente el dióxido de carbono. Con su tecnología patentada, las minas pueden eliminar más CO2 del que emiten y, al mismo tiempo, producir los metales esenciales para la transición energética.
Tres de las empresas ganadoras del consurso de Musk, Verdox, Sustaera y la startup 44.01 forman parte del porfolio Breakthrough Energy Ventures liderado por Gates y en que también participan nombres tan relevantes como Jeff Bezos, fundador de Amazon, Reid Hoffman, cofundador de Linkedin o Jack Ma de Alibaba, entre otros reconocidos empresarios e inversores en el ámbito de la tecnología.
Bill Gates, un optimista tecnológico, como el mismo se define, es otro firme defensor de la necesidad de acelerar los desarrollos tecnológicos, mediante la inversión de capital y la colaboración pública y privada, pero también de hacerlo con una visión de negocio, que permitan llevar y hacer asequibles a los mercados estas tecnologías.
Proyectos como estos, dan una visión de nuestra capacidad para innovar y nos contagia el optimismo de Gates para detener la emergencia climática que vivimos.
Miles de compañías, científicos, inversores y gobiernos trabajando en múltiples proyectos, con diferentes enfoques, pero con un objetivo común: Alcanzar las emisiones netas, reducir el calentamiento global y dejar un mundo habitable para nuestros hijos