La captura y almacenamiento de carbono (CAC), mediante el cual las plantas de carbón y gas pueden separar el CO2 de sus gases de combustión antes de secuestrarlos en depósitos subterráneos, eliminando su efecto en la atmósfera, se ha proclamado durante mucho tiempo como una tecnología importante para mitigar el impacto ambiental de la infraestructura de energía alimentada con combustibles fósiles, que, prácticamente, no llegará a ninguna parte pronto, especialmente en los países en desarrollo.

Sin embargo, a pesar de años de inversión y desarrollo, la CAC dista mucho de ser una tecnología establecida, ya que los procesos que se están explorando actualmente adolecen de credenciales ambientales inestables (la energía utilizada para separar el CO2 compensa en cierta medida los beneficios de eliminarlo) y de un precario argumento comercial para un despliegue generalizado en términos de su valor comercial.

Con CCS en las rocas, quizás ahora sea el momento para algunas ideas no convencionales. Solo una de estas ideas fue lanzada recientemente por el profesor titular de ingeniería química de la Universidad de Aberdeen, el profesor Tom Baxter.

Inspirado en la campaña de alto perfil Keep it in the Ground del periódico The Guardian, que trabajó para persuadir a la industria y a los gobiernos de que los recursos de hidrocarburos deben dejarse sin explotar para limitar los impactos del calentamiento global, Baxter hizo una lluvia de ideas sobre una idea novedosa: ¿qué pasaría si los depósitos de petróleo y gas pudieran dejarse en el suelo, pero aún permanecieran disponibles como recurso energético? En otras palabras, ¿y si pudiéramos tener nuestro pastel y comerlo también?

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» Mi ‘manténgalo en el suelo’ fue: ‘Sí, bueno, podríamos hacer eso y aún así obtener el premio, que es la energía de él'», dice Baxter, quien tiene varias décadas de experiencia en la industria del petróleo y el gas, se unió a la British National Oil Corporation en 1980 y posteriormente trabajó para sus sucesores privatizados BritOil y BP. Todavía lleva a cabo trabajos de consultoría en la industria como director técnico de Genesis Oil & Gas Consultants.

La combustión in situ y el concepto de central eléctrica en alta mar

La idea de Baxter, sobre la que escribió originalmente en un editorial para The Conversation en enero, postula que las plataformas petrolíferas en alta mar, en el Mar del Norte, por ejemplo, podrían convertirse en centrales eléctricas en alta mar a través de la combustión in situ. La combustión in situ se ha utilizado durante décadas en la industria del petróleo y el gas para extraer petróleo pesado; se inyecta oxígeno para quemar los hidrocarburos dentro de un depósito, diluyendo así el aceite pesado y vaporizando los componentes más ligeros.

El concepto de Baxter lleva el proceso un paso más allá; la quema de hidrocarburos en sus depósitos podría proporcionar el calor necesario para generar vapor, que luego se podría canalizar a la superficie para impulsar turbinas para la generación de electricidad. De esta manera, se podría aprovechar el potencial energético de los depósitos de petróleo y gas restantes sin eliminar los hidrocarburos y liberar sus emisiones nocivas a la atmósfera.

«Cómo funcionaría sería, comprimir aire enriquecido con oxígeno en el depósito y luego inducir un frente de fuego», dice Baxter. «Así que enciendes eso con los hidrocarburos que están ahí abajo, y luego, a medida que avanza el frente de fuego, tallarías una línea para el frente de fuego. Lo que se contempla es agua de alimentación de calderas bajando interior de la tubería, a continuación, salir y circular a lo largo de un anillo, y el anillo está en contacto con el fuego frente. Así que vaporizas el agua de la caldera. Eso luego sale a la superficie, y efectivamente ahora tienes vapor para la generación de energía.

» Tendrías que rectificarlo y enviarlo a tierra. Puedo ver cierta sinergia con los parques eólicos marinos: tienen estaciones de recolección de electricidad por ahí, que organizan las diversas estaciones eólicas y luego las llevan a tierra. Pensé en conectarme con eso.»

Baxter hace hincapié en que esta idea es el producto de un pensamiento innovador y está destinada a estimular el debate académico y de la industria. Sin embargo, las actuales dificultades que entraña el desarrollo de la CAC lo convierten en un concepto atractivo, a pesar de algunas incertidumbres importantes sobre cómo funcionaría en la realidad.

¿Una alternativa a la CAC?

Además del impulso detrás de la campaña Keep it in the Ground, Baxter también se inspiró en parte en los defectos del concepto CCS, que cree que actualmente no es viable con los costos de tecnología actuales y el bajo valor atribuido al CO2.

«El hecho de que consuma mucha energía es un poco contraproducente», argumenta. «He trabajado en varios esquemas de captura de carbono, y para ser honesto con ustedes, no podía ver cómo funcionarían. La única manera en que podría ver que la captura de carbono funciona es si nuestra sociedad comenzara a valorar el carbono mucho más de lo que lo hacemos en este momento, o si se reducen los costos de la captura de carbono, y en unos 30 años, no he visto este tipo de cambio de paso en la tecnología que creo que se necesitaría para obtener casi un orden de magnitud en ahorros.»

El concepto de planta de energía en alta mar podría tener ventajas significativas sobre CCS. Para empezar, se basa en tecnologías probadas que ya se utilizan en la industria del petróleo y el gas, aunque habría que ampliarlas y adaptarlas para hacer el cambio a la generación de energía a base de vapor.

Todos los hidrocarburos permanecerían en sus depósitos, y la generación de energía in situ mitigaría la ineficiencia del transporte de hidrocarburos y CO2 de ida y vuelta entre las centrales eléctricas en tierra y los yacimientos remotos.

La quema de hidrocarburos bajo tierra también podría ayudar a prolongar la vida útil de los yacimientos petrolíferos maduros, un objetivo declarado de la estrategia del Gobierno del Reino Unido para maximizar la recuperación económica del Mar del Norte. «Generalmente, cuando abandonas un yacimiento petrolífero, el 30% del petróleo original sigue en su lugar y no puedes recuperarlo», dice Baxter. «¿Así que podrías quemarlo?»

Una montaña para escalar: ¿podría la idea funcionar realmente?

Aunque la idea de Baxter parezca atractiva en papel, no se puede negar que hay muchos desafíos que abordar e incertidumbres que cuantificar antes de que la generación de energía in situ pueda lograrse en campos de petróleo y gas. Solo desde una perspectiva técnica, Baxter describe los desafíos como «bastante feroces».

» La mayor de las preocupaciones técnicas es la cantidad de calor que puede recuperar y cuál es el destino de sus productos de combustión?»reflexiona. «¿ Podrían esos productos de combustión, de alguna manera, perjudicar la integridad del sello geológico existente que mantiene el petróleo y el gas allí? El pozo también tendría algunas consideraciones de diseño reales, incluso la metalurgia, el crecimiento térmico, todo ese tipo de cosas.»

Los desafíos financieros también abundan, con muchos multiplicadores de costos en la ecuación. El tendido de cables submarinos para la transmisión de energía, por ejemplo, podría llegar a decenas o cientos de millones, mientras que las modificaciones submarinas como «salpicar el depósito con numerosos pozos de vapor» también podrían ser enormemente costosas, señala Baxter.

El desarrollo temprano probablemente tendría que tener lugar en sitios de petróleo y gas en tierra, donde los costos tienden a ser más bajos. Los proyectos piloto en tierra podrían utilizarse para evaluar la viabilidad técnica del proceso e identificar problemas antes de avanzar hacia el despliegue en alta mar, un proceso que Baxter dice que probablemente llevaría una década o más.

¿Pero de dónde vendría la inversión para un concepto tan radical y costoso? Baxter duda de que la coordinación de la inversión privada de un sector de petróleo y gas dispar sea suficiente y, por lo tanto, es probable que el dinero público necesite impulsar las extensas pruebas necesarias para validar la idea.

Dado el compromiso que se requeriría, hay una pregunta obvia: ¿valdría la pena todo? ¿Necesitamos suficientes hidrocarburos para llevar a cabo esta idea en lugar de continuar simplemente la transición hacia las energías renovables, el almacenamiento de energía, la respuesta a la demanda, etc.? Baxter admite abiertamente que no tiene una respuesta a esta pregunta fundamental.

Pero dado que el Gobierno del Reino Unido ya ha gastado más de 100 millones de libras esterlinas en sistemas de CAC fallidos, señala que las investigaciones básicas de validación podrían llevarse a cabo por solo una fracción de este costo.

Sin embargo, al final, el pensamiento disruptivo de este tipo existe primero para estimular la conversación y el debate, e incluso si esta idea termina siendo demasiado ambiciosa para ser realista, aún puede inspirar mentes inquisitivas a recoger la antorcha y llevarla adelante de una manera diferente.

«Creo que soy el único que habla de ello», dice Baxter con una risa irónica. «Pero si tienes algunas cosas de cielo azul y puedes escribirlas de una manera accesible, en realidad puedes despertar un poco de interés y generar ideas de otras personas, que tal vez quieran tomarlas y echarle un vistazo.»