A medida que las concentraciones mundiales de dióxido de carbono (CO]2] siguen aumentando, los responsables de la formulación de políticas e investigadores buscan urgentemente estrategias escalables y permanentes de eliminación de carbono más allá de los enfoques tradicionales basados en la tierra. El océano, que ya absorbe aproximadamente un cuarto de cada uno de los sistemas de almacenamiento antropógeno 2], presenta un inmenso depósito natural para el almacenamiento de carbono.

La Mecánica de la Captura y el Almacenamiento de Carbono Basado en el Océano

El CCS basado en el océano difiere fundamentalmente del almacenamiento geológico terrestre tanto en el medio como en los mecanismos involucrados. Aunque el CCS terrestre suele inyectar CO2 en acuíferos salinos profundos o depósitos de petróleo agotados, los enfoques basados en el océano aprovechan la vasta capacidad física y biogeoquímica de los sedimentos de aguas marinas y de los fondos marinos.

CO de alta profundidad2

La inyección de aguas profundas implica capturar CO2 de fuentes de puntos, como centrales de energía o fábricas de cemento, lo que lo presione en un líquido o supercritica, y luego transportarla a través de tuberías o naves a una ubicación offshore designada.

Ocean Alkalinity Enhancement (OAE)

El uso de la energía de los hidrocarburos, que se puede utilizar en el fondo, es un factor de riesgo que no es un problema de la calidad, sino que se puede utilizar en el caso de la producción de carbono.

Instalación y vivienda artificiales

Los sistemas de plantación artificial elevan las aguas profundas ricas en nutrientes a la superficie iluminada por el sol, estimulando las floraciones de fitoplancton que fijan fotosintéticamente CO2 de la atmósfera. Algunos de estos sumideros orgánicos al océano profundo cuando el plancton muere, exportando efectivamente carbono de la superficie.

Fertilización de los océanos: enfoques macro y micronutrientes

La fertilización del océano agrega un límite de nutrientes, la mayor frecuencia de hierro, pero también el fósforo o nitrógeno, a las aguas superficiales agotadas por nutrientes para aumentar la productividad primaria. La vía mejor estudiada es la fertilización del hierro en regiones de alto contenido de nutrientes y bajo clorofilamento artificial (HNLC) del Océano Sur, el Pacífico ecuatorial y el Pacífico subartico.

Captura directa de océano

El proyecto de captura de carbono es un proyecto de tecnología que permite a las empresas de captación de carbono (en inglés) [FLT] [FLT] [4]] [Cápsulas de captación de carbono] [Cápsulas de carbono] [Cápsulas de captación de carbono] [Cápsulas de captación de carbono] [Cápsulas de carbono] [Cápsulas de carbono]]

Ventajas del CAC basado en el océano sobre alternativas terrestres

Los partidarios sostienen que los enfoques basados en los océanos ofrecen varios beneficios únicos que complementan el almacenamiento basado exclusivamente en la tierra:

  • ] Capacidad de almacenamiento de imágenes: El volumen del océano es enorme; el océano profundo debajo de 1.000 m ya tiene aproximadamente 38.000 gigatones de carbono, y al mejorar la alcalinidad o inyectar CO2 en cuencas profundas, podríamos teóricamente secuestrar cientos a miles de posibles gigantes de terrenos más profundos.
  • ]Durability of storage: CO2] disuelto en aguas profundas o convertidas en bicarbonato permanece secuestrado durante siglos a milenios debido a la lenta circulación desbordante del mar profundo. En depósitos sub-seaflores, el atraque geológico puede bloquear el carbono para escalas geológicas.
  • Menor conflicto de uso de la tierra: El almacenamiento basado en el océano evita competir por tierras agrícolas, residenciales o de conservación escasas, lo que constituye un problema creciente para las instalaciones terrestres de la CCS y la DAC.
  • Potencial para revertir la acidificación de los océanos:] Tecnologías como la alcalinidad de los océanos contrarrestaron activamente la disminución del pH causada por CO2][]]] absorción, protegiendo organismos formadores de conchas y arrecifes de coral.
  • Distribuido despliegue: Las naciones costeras con grandes zonas económicas exclusivas pueden desplegar proyectos oceánicos sin depender de redes transfronterizas de oleoductos, reduciendo la complejidad de la infraestructura y los riesgos geopolíticos.

Environmental and Technical Challenges

A pesar de su promesa, el sistema de vigilancia de la seguridad oceánica enfrenta obstáculos importantes que deben resolverse antes de que el despliegue en gran escala pueda considerarse seguro y eficaz.

Efectos ecológicos

El control de la superficie de los hidrogeno, que se utiliza en aguas profundas, eleva los niveles locales de pH, generando ciruelas ácidas que pueden dañar el medio agua y los organismos bentónicos, incluyendo los peces gelatina, el zooplancton y los corales de aguas profundas. Incluso pequeñas disminuciones en el pH pueden perjudicar el desarrollo de larval y las funciones metabólicas.

Leakage and Permanence

CO2 inyectado en la columna de agua permanece móvil; a diferencia del almacenamiento geológico donde el cúmulo proporciona una barrera física, CO disuelto2 puede ser transportado por corrientes y eventualmente re-emergido en la superficie a través de regiones de aumento.

Cárceles técnicos y logísticos

El transporte de COLT2 capturados por los sitios de inyección offshore supone construir redes de tuberías extensas o desplegar CO2 2 ]. La energía necesaria para la compresión, la bombeo y el funcionamiento de las plataformas offshore se suma a la huella de carbono total del proceso, que debe ser negativa neta para el beneficio climático.

Marco normativo y de gobernanza

El sistema de almacenamiento de carbono basado en el océano [Número de países], que se encarga de la vigilancia de la industria marítima, y de los sistemas de almacenamiento de carbono más amplios, y que se utilizan para la vigilancia de la industria del océano [Número de países] [en inglés], se han establecido varios proyectos de control de la tecnología de la información y el uso de la tecnología de la información y el uso de la tecnología de la información y el uso de la tecnología en el uso de la información.

Proyectos de investigación y piloto actuales

Varias iniciativas importantes están promoviendo el CAC basado en los océanos de la teoría a la práctica:

  • Proyecto Vesta] (Caribbean, Atlántico) – Se centra en el clima olivino en las playas tropicales para mejorar la alcalinidad costera y proteger los arrecifes de coral de la acidificación. Los primeros resultados sugieren tasas de secuestro de carbono de hasta 30 toneladas de CO2 por hectárea al año.
  • La captura directa de océano de Ebb Carbon (USA) – Usa un sistema basado en agua marina electroquímica que captura 200 toneladas de CO2 por año de una planta piloto y devuelve la alcalinidad al océano.
  • Ocean NETs (Unión Europea) – Un proyecto Horizonte 2020 que investiga múltiples tecnologías de emisión negativas basadas en los océanos, incluyendo fertilización de hierro, aumento de la actividad artificial y mejora de la alcalinidad marina, con evaluación integrada del ciclo de vida y análisis de gobernanza.
  • ]CO2-DISSOLVE (Japón) – Un experimento de campo de largo decenio cerca del Okinawa Trough que inyectó 5.000 toneladas de CO líquido2 en un profundo depósito sub-seaflor y ha estado monitoreando la migración de ciruelas, los cambios químicos y los efectos biológicos.
  • Programa de Biogeoquímica de carbono (OCB)] (USA) – Un órgano de coordinación científica que publica las mejores directrices para la medición de la absorción de carbono y la exportación en experimentos de eliminación de dióxido de carbono (mCDR).

Perspectivas del futuro y mapa de carreteras

El informe del Grupo de Trabajo III del IPCC de 2022 llegó a la conclusión de que la mayoría de las vías modeladas limitaban el calentamiento a 1,5 °C se basan en alguna forma de eliminación de dióxido de carbono, incluidas las opciones basadas en los océanos. Sin embargo, en el mismo informe se subrayó que “el potencial y los riesgos de los CDR basados en los océanos siguen siendo deficientemente limitados”.

  1. R pactoD escalando: Aumentar la financiación de proyectos piloto desde los actuales ~100 millones de dólares anuales hasta varios miles de millones de dólares anuales, centrándose en la evaluación del impacto ambiental, la optimización de ingeniería y las tecnologías MRV.
  2. Redes de ensayos de cinco tipos: Establecer una red mundial de sitios de prueba precomercial en diferentes cuencas oceánicas (coastales, océanos abiertos y mares profundos) para evaluar la viabilidad específica del sitio.
  3. ] claridad normativa:] Desarrollar protocolos estandarizados de contabilidad del carbono en el marco del mecanismo del párrafo 4 del artículo 6 del Acuerdo de París para permitir el comercio de créditos de carbono basados en los océanos en mercados voluntarios y de cumplimiento.
  4. Compromiso público: Involucrar a las comunidades costeras, los grupos indígenas y las ONG ambientales a tiempo para crear confianza y abordar las preocupaciones sobre posibles perturbaciones ecológicas.
  5. Integración con otros CDR: Combinar el CAC basado en los océanos con forestación terrestre, bioenergía con captura y almacenamiento de carbono (BECCS), y captura de aire directa para crear una cartera diversificada que gestiona el riesgo y el costo.

Conclusión

La captura y el almacenamiento de carbono basados en el océano ofrece una estrategia científicamente creíble y de alta capacidad para eliminar CO2 de la atmósfera y contrarrestar la acidificación de los océanos. Sin embargo, la tecnología no es una bala de plata. Inyección de aguas profundas, mejora de la alcalinidad y intervenciones de bombas biológicas pueden llevar a cabo incertidumbres ecológicas que exijan riesgos rigurosos y transparentes y adaptables.

Más lectura: Informe especial sobre el océano y la atmósfera en un clima cambiante Silencio Programa de acidificación del océano TEN Woods Hole Oceanographic Institution – Ocean Carbon Removal7]