La captura y almacenamiento de carbono (CAC) ha sido un elemento crucial de las recomendaciones del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) para limitar el calentamiento global a un nivel manejable. Aunque la tecnología CAC ha tenido sus detractores en el camino, en gran parte debido al uso inadvertido del secuestro en la extracción de más combustibles fósiles, el peso de la opinión se ha decantado del lado de la adopción generalizada de la CAC en la lucha mundial contra el cambio climático. ¿Por qué entonces asistimos a un acalorado debate en torno a la aplicación de la CAC en las plantas de conversión de residuos en energía?
La idea de capturar el CO2 emitido al quemar residuos sólidos urbanos (RSU) para generar la electricidad que tanto necesitamos parece una obviedad. Sin embargo, considerada en el contexto de un impulso nacional, y de hecho mundial, hacia la reducción de la cantidad de RSU que generamos, podemos entender que la CAC puede verse como una solución a un problema que deberíamos esforzarnos por no crear en primer lugar. Por lo tanto, existe la preocupación de que los objetivos de una economía circular y la demanda de RSU para alimentar las incineradoras WTE estén fundamentalmente en desacuerdo.
¿Qué es la conversión de residuos en energía?
El vertido de RSU es increíblemente perjudicial para el medio ambiente porque produce metano, un peligroso gas de efecto invernadero (GEI) que contribuye enormemente al calentamiento global. La cantidad de RSU que se descompone en los vertederos se ha contrarrestado durante mucho tiempo desviándolos a plantas de incineración. Pero las últimas décadas han visto el crecimiento de las plantas Waste To Energy (WTE), donde los RSU se queman para producir electricidad para hogares y empresas. En 2018 el 12% de los RSU producidos en Estados Unidos (292 millones de toneladas) se quemó en plantas WTE para generar energía.
El proceso consiste en quemar basura mezclada para calentar agua, cuyo vapor alimenta a continuación un generador de turbina que produce electricidad. Algunos de los residuos filtrados durante el proceso pueden utilizarse como áridos para lechos de carreteras y terraplenes ferroviarios, mientras que metales como el hierro, el acero y el cobre pueden extraerse con imanes y ocupar el lugar de las materias primas vírgenes en la industria. Sin embargo, el vapor de agua liberado a la atmósfera por el proceso contiene mucho CO2 y contribuye directamente al calentamiento global. El vapor también contiene cantidades significativas de toxinas y elementos nocivos como los óxidos de nitrógeno. Los defensores de la WTE argumentan que los inconvenientes se ven compensados por la cantidad de residuos que se retiran de los vertederos.
Aunque la energía derivada de los RSU es una mera fracción del suministro energético total de EE.UU. (0.2% frente al 60,8% procedente de combustibles fósiles), su impacto en el medio ambiente dista mucho de ser insignificante. Para poner en contexto las emisiones de WTE podemos mirar a la UE, donde en 2019, las incineradoras de todo el continente emitieron 52 millones de toneladas de CO2 fósil, más que la suma total de las emisiones de GEI de Portugal en un año. En medio de los beneficios obvios de reducir los RSU que enviamos al vertedero y las emisiones nocivas de carbono de las plantas de WTE que los procesan, comienza a tomar forma un arma de doble filo.
Aquí es donde se propone como solución la captura y almacenamiento de carbono. Si el carbono emitido por las plantas de tratamiento de residuos puede anularse por completo, la industria de tratamiento de residuos puede convertirse en un sumidero de carbono, es decir, en una actividad de carbono negativo. Esto supondría un importante impulso a la ambición de la administración Biden de reducir las emisiones de carbono de EE.UU. en un 52% para 2030 (respecto a los niveles de 2005). Pero antes de profundizar en cómo equilibrar estas preocupaciones, tomémonos un tiempo para entender la CAC en sentido más amplio.
¿Qué es la captura y almacenamiento de carbono?
El último informe del IPCC "Mitigación del cambio climático" concluye que la captura y almacenamiento de carbono es una estrategia crucial para limitarnos a 1,5 grados de calentamiento. En la práctica, la CAC significa intervenir en la fuente de las emisiones de carbono o extraer el CO2 directamente de la atmósfera más adelante. El primero, la captura en la fuente, se considera el método más eficaz y rentable de los dos. En este caso, el carbono se captura en el momento de su emisión, por ejemplo en fábricas o centrales eléctricas. La captura directa en el aire, en la que el carbono se aspira de la atmósfera a posteriori, tiene muchas más barreras para proliferar, entre ellas un coste prohibitivo y una tecnología en pañales. La empresa suiza Climeworks es una de las pocas empresas punteras en este campo, pero el gobierno de Biden acaba de realizar su propia inversión histórica en este campo.
El carbono capturado con cualquiera de los dos métodos debe almacenarse, normalmente en yacimientos de petróleo o gas agotados bajo tierra o bajo el mar, donde puede conservarse durante miles de años. Otra posibilidad es utilizarlo en algún otro proceso de absorción, como la horticultura o la producción de plásticos o productos químicos. El almacenamiento de carbono entraña innumerables riesgos, como la posibilidad de que se produzcan seísmos y fugas de carbono en tierra y en el agua que pueden causar daños a la vida humana y marina. Además, es un proceso muy caro y consume mucha energía.
Una de las aplicaciones más controvertidas de esta tecnología es la inyección de carbono en yacimientos petrolíferos que de otro modo no serían recuperables, un proceso conocido como recuperación mejorada de petróleo (EOR, por sus siglas en inglés). La ironía de depender de las emisiones de carbono para propagar la extracción de combustibles fósiles no pasa desapercibida para los detractores de la CAC. No obstante, los proyectos de CAC han seguido creciendo y en 2021 había 27 proyectos de CAC a gran escala en funcionamiento en todo el mundo, con otros 108 en proyecto. El potencial de la CAC en potencial de la CAC para reducir las emisiones de las grandes industrias del carbono, como el cemento y el acero, parece muy prometedor.
Captura y almacenamiento de carbono en plantas de producción de energía a partir de residuos
¿Puede la CAC convertirse en una solución viable para las emisiones de carbono de las plantas de tratamiento de residuos y cuáles son los problemas específicos de esta industria? La captura del carbono procedente de la incineración de residuos es una idea relativamente nueva, mientras que llevamos años capturando el carbono procedente de la generación tradicional de electricidad, así como de las plantas de fabricación de materiales como el hierro y el acero, la producción de hidrógeno y la producción de fertilizantes.
Por un lado, su viabilidad parece depender de hasta qué punto reducimos la cantidad de RSU que producimos. O, dicho de otro modo, de hasta qué punto nos acercamos al deseo declarado de una economía circular pueden conseguir la Agencia de Protección Medioambiental (EPA) y la administración Biden. Por definición, una economía circular significa reducir los insumos de la industria de tratamiento de residuos sólidos urbanos: la incineración es, obviamente, un proceso lineal por naturaleza. Esta cuestión se está en Europadonde el Plan de Acción de Economía Circular de la UE pretende reducir a la mitad los residuos residuales para 2030 (desde los niveles de 2018) y eliminarlos por completo para 2050. A ambos lados del Atlántico, la eliminación de los plásticos de un solo uso, cuyo gradiente de combustión es casi tan alto como el de los combustibles fósiles, debe preocupar especialmente a la industria de las plantas de tratamiento de residuos. En Copenhague están teniendo que importar residuos para alimentar sus hornos, y en Italia están dejando de construir nuevas plantas WTE al reducirse allí el flujo de residuos.
Sin embargo, la industria de las plantas de tratamiento de residuos sólidos argumenta que alrededor de la mitad de los RSU nunca serán reciclables y, por tanto, deben enviarse inevitablemente a vertederos o plantas de tratamiento de residuos sólidos, siendo estas últimas objetivamente preferibles. Este argumento cobra fuerza si tenemos en cuenta las grandes prohibiciones a la exportación de plástico reciclado, que dejan a EE.UU. y la UE sin infraestructuras suficientes para reciclar su propio plástico. A estudio ha demostrado que incluso con medidas de economía circular en la UE en 2035, los residuos seguirán superando la capacidad de incineración del continente. La refutación a estas posturas es que, al necesitar un suministro continuo de RSU, entramos en una profecía autocumplida que desincentiva y, en última instancia, impide la reducción de los RSU. ¿Cómo van a resolver esta dicotomía los sectores público y privado?
Parece inevitable llegar a un compromiso a medio plazo, en el que se persiga tanto el aumento del reciclado como la reducción de residuos junto con la proliferación de la CAC. Después de todo, ¿qué otra cosa podemos hacer con nuestros millones de toneladas de residuos mientras hacemos la transición hacia una economía circular? Los retos de este enfoque son evidentes. Si el carbono capturado se utiliza para extraer aún más combustibles fósiles, empieza a parecer un paso adelante, dos pasos atrás. Los reguladores deben caminar por la cuerda floja entre la financiación adecuada de las tecnologías de CAC para fomentar la proliferación en el sector privado y la garantía de que los incentivos para reducir las emisiones de la producción siguen estando presentes.
En los EE.UU., la Oficina de Energía Fósil y Gestión del Carbono es responsable de distribuir 10.000 millones de dólares para innovaciones en captura y almacenamiento de carbono. Una parte importante de su función es canalizar esas inversiones hacia proyectos que empleen una gama más amplia de métricas que la mera cantidad de carbono secuestrado, incluyendo la salud humana, la contaminación atmosférica y el impacto en las comunidades. Al valorar los parámetros adecuados, pretenden evitar que la CAC se convierta simplemente en una licencia para extraer más combustibles fósiles.
Con el crecimiento de los RSU y el consenso universal sobre la necesidad imperiosa de limitar el uso de los vertederos, la WTE parece destinada a continuar su proyecto. En última instancia, según los comentaristas, el despegue de la captura y almacenamiento de carbono dependerá de la creación de un mercado para el carbono capturado y de que éste pueda almacenarse de forma eficaz y segura. Si esto se consigue, la posibilidad de que la captura y el almacenamiento de carbono conviertan las plantas de tratamiento de residuos en un proceso realmente negativo en cuanto a emisiones de carbono será un gran triunfo para los gobiernos que aspiran a alcanzar ambiciosos objetivos climáticos a mediados de siglo.
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