La tecnología de captura de carbono de Heirloom elimina el CO2 de forma segura

• Si queremos limitar el calentamiento global a 1,5 grados centígrados por encima de los niveles preindustriales, no basta con reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Debemos adoptar medidas para eliminar dióxido de carbono de la atmósfera.
• La tecnología de captura directa de aire de Heirloom ofrece una manera de alcanzar los objetivos climáticos mediante la eliminación de carbono. 
• En sus procesos, Heirloom utiliza piedra caliza para capturar y almacenar dióxido de carbono de forma segura y permanente en pozos subterráneos, o incluso en el entorno construido, haciendo uso del hormigón.

Las inundaciones, las olas de calor extremo, las olas de frío, las sequías, los incendios forestales, las ventiscas, los tornados, los huracanes y los tsunamis amenazan la salud y la supervivencia humanas desde hace milenios. Pero, como consecuencia del cambio climático, estos fenómenos extremos se han vuelto más frecuentes y mortíferos. La Organización Mundial de la Salud (OMS) considera el cambio climático “la mayor amenaza para la salud que enfrenta la humanidad” y predice que, entre los años 2030 y 2050, causará unas 250 000 muertes adicionales cada año por desnutrición, malaria, diarrea y estrés térmico, principalmente en comunidades de bajos ingresos y desfavorecidas.

Según el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés), limitar el calentamiento global a 1,5 grados centígrados por encima de los niveles preindustriales puede ayudar a prevenir esas muertes. Actualmente, el mundo se encamina hacia un aumento de la temperatura media de 3 grados centígrados. La reducción de las emisiones de carbono es absolutamente crítica, pero no es suficiente por sí sola para cambiar el rumbo: también es necesario eliminar de la atmósfera las emisiones históricas de carbono. El IPCC estima que debemos eliminar entre seis y diez gigatoneladas de dióxido de carbono al año hasta 2050.

Desde la plantación de árboles hasta la captura y el almacenamiento de carbono, hay muchas estrategias posibles para eliminar CO2. La start-up Heirloom ha desarrollado una solución prometedora: se trata de una tecnología de captura directa de aire (DAC, por sus siglas en inglés) de bajo costo que elimina permanentemente el CO2 de la atmósfera aprovechando las propiedades naturales de la piedra caliza.

¿Por qué la piedra caliza?

La tecnología de Heirloom combina un proceso natural conocido como mineralización de carbono, mediante el cual los minerales absorben rápidamente el CO2 del aire ambiente que los rodea, con la mensurabilidad y escalabilidad de la captura directa de aire. El mineral elegido por Heirloom es el carbonato cálcico (CaCO3), o piedra caliza, uno de los compuestos más abundantes de la Tierra.

“La piedra caliza se compone de óxido de calcio y CO2 —explica Max Scholten, jefe de Comercialización de Heirloom—. Cuando se elimina el CO2 de la piedra caliza, esta se convierte en cal viva, u óxido de calcio, que quiere volver a su estado natural de piedra caliza. La cal está 'sedienta' de CO2 y actúa como una esponja, extrayendo CO2 de la atmósfera. La tecnología de Heirloom acelera este proceso natural, reduciendo el tiempo que tarda en absorber el CO2 de años a tan solo tres días”.

La solución de Heirloom se basa en un proceso científico llamado regeneración térmica. En sus instalaciones prototipo de DAC en Brisbane (California), que son modulares para facilitar la copia mediante producción en serie, Heirloom utiliza energía renovable para calentar el polvo mineral de piedra caliza en hornos de calcinación. Cuando esto ocurre, el CaCO3 se separa en dos subproductos distintos, el primero de los cuales, el CO2, Heirloom captura y almacena.

En algunos casos, el carbono capturado se almacena de forma segura bajo tierra en pozos de clase VI aprobados por la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA, por sus siglas en inglés). En otros casos, se disuelve en agua combinada con otras sustancias naturales, de manera que lo secuestra permanentemente. La empresa islandesa Carbfix, por ejemplo, inyecta agua carbonatada en el suelo, donde reacciona con las rocas basálticas subterráneas y finalmente se convierte en piedra. Otra empresa, el fabricante de hormigón CarbonCure, utiliza agua carbonatada para fabricar hormigón fresco.

“Todas estas prácticas de almacenamiento desempeñan un papel clave en la eliminación de CO2 a una escala relevante para el clima —afirma Scholten, quien añade que la alianza de Heirloom con CarbonCure es especialmente prometedora—. El CO2 que Heirloom ha atrapado hasta la fecha se ha almacenado de forma duradera en hormigón y se ha utilizado en proyectos de infraestructuras en toda el área de la Bahía [de San Francisco]. Al ser el material de construcción más utilizado en el mundo, el hormigón constituye un importante depósito para el almacenamiento permanente de CO2. Dada la magnitud de la crisis climática y la ambición de los objetivos de California al respecto, tenemos que empezar a secuestrar CO2 de forma permanente, y el hormigón es una solución que ya está disponible”.

El segundo subproducto en el proceso de regeneración térmica de Heirloom es el óxido de calcio (CaO), que se hidrata con agua y se expone a la atmósfera para absorber más CO2. Al hacerlo, vuelve a convertirse en CaCO3. A continuación, la piedra caliza reconstituida se mete en el horno, reiniciándose el ciclo.

Puesto que sus propiedades químicas no cambian, Heirloom puede eventualmente reciclar el excedente de piedra caliza como materia prima para papel, tratamiento de aguas o agricultura.

Propagar la tecnología climática a través de alianzas en la industria

Según Scholten, el objetivo de Heirloom es utilizar este proceso para eliminar 1000 millones de toneladas de CO2 de la atmósfera al año de aquí a 2035. Eso equivale al 20 % de las emisiones totales de CO2 en los Estados Unidos hoy en día y entre el 10 y el 20 % de lo que los expertos consideran necesario para 2035.

Para alcanzar este objetivo, la empresa necesita ser capaz de eliminar CO2 de la atmósfera a un precio inferior a 100 dólares (unos 92 euros) por tonelada. Todo comienza con la eficiencia operativa, que se logra con la ayuda del software AutoCAD de Autodesk, en particular, el conjunto de herramientas AutoCAD Electrical , especializado en la industria eléctrica. Este incluye funciones de diseño para crear, modificar y documentar sistemas de control eléctrico.

Scholten comenta que el conjunto de herramientas Electrical ha sido esencial para diseñar los paneles eléctricos integrados con los sistemas de control: “Sin él, no habríamos podido construir, probar ni hacer funcionar el equipo que usamos en el proceso de captura de dióxido de carbono atmosférico”.

Sin embargo, lo que Heirloom necesita incluso más que unas operaciones eficientes es escala. La eficiencia aumentará cuando se pongan en marcha muchas instalaciones para eliminar CO2 atmosférico por encargo de sus clientes.

“De acuerdo con la Ley de Wright, nuestras instalaciones modulares se abaratarán mucho a medida que se propaguen, como hemos visto con otras tecnologías modulares, como la solar y las baterías de iones de litio —afirma Scholten—. Hemos observado un buen impulso inicial…, pero necesitamos cientos de clientes para hacer crecer el mercado de la eliminación duradera del carbono. Los contratos de suministro a largo plazo son la clave en este proceso de ampliación, y los clientes que se comprometan durante décadas acelerarán enormemente el progreso de la tecnología”.

La empresa va por buen camino: en septiembre de 2023, en ue un contrato a largo plazo con Microsoft para la eliminación de hasta 315 000 toneladas de CO2 para un período de 10 años.

Según Scholten, se trata de uno de los mayores contratos para eliminación de CO2 hasta la fecha: “Nuestro reciente acuerdo con Microsoft garantiza a Heirloom el financiamiento necesario para construir nuevas instalaciones de DAC, de manera similar a los acuerdos para abastecimiento energético que impulsaron el desarrollo de proyectos eólicos y solares. De cara al futuro, y gracias a los acuerdos pactados con nuestros clientes, estamos muy ilusionados con la idea de dar inicio a la construcción de nuevas plantas más grandes y alcanzar una escala de gigatoneladas para 2035”.