Límite prudente de Carbon Storage: el final de los supuestos infinitos

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La publicación de Un límite planetario prudente para el almacenamiento geológico de carbono en Naturaleza es un momento importante en la conversación sobre captura y almacenamiento de carbono. Durante décadas, el almacenamiento se ha discutido como si fuera un sumidero global casi ilimitado, con estimaciones de 10,000 a 40,000 gigatones de Co₂ solo en cuencas sedimentarias. Los informes de la industria hablaron con confianza de 14,000 gigatones de capacidad. Los modelos de políticas a menudo asumían que el almacenamiento era efectivamente infinito y lo trataba como un tope para la combustión prolongada de combustibles fósiles y para revertir escenarios de sobreimpulso más adelante en el siglo. El nuevo trabajo atraviesa ese optimismo mediante la aplicación de un filtro basado en el riesgo a todo el mapa de las cuencas sedimentarias globales. Lo que emerge es un límite planetario prudente de aproximadamente 1,460 gigatones de Co₂, o aproximadamente un 90% menos que las cifras técnicas que han dominado el discurso.

La metodología es importante. En lugar de contar el espacio de los poros, el equipo en capas en riesgo sísmico, límites de profundidad entre 1 y 2.5 km, restricciones de aguas poco profundas de menos de 300 m, 25 km de amortiguadores alrededor de áreas urbanas proyectadas, zonas protegidas, círculos polares y regiones marítimas disputadas. El ejercicio trasladó CCS del mundo abstracto del potencial geológico al mundo real de la seguridad, la protección del medio ambiente, la gobernanza y la aceptación pública. También reveló que solo algunos países retienen un potencial de almacenamiento seguro significativo después de que se aplican estas exclusiones. Estados Unidos, Rusia, Arabia Saudita y Australia siguen siendo robustos. Europa, India, Noruega y Canadá ven reducciones agudas. Esa distribución desigual tiene una equidad clara e implicaciones geopolíticas.

Aquí es donde necesito ofrecer un MEA culpa. En la escritura anterior, argumenté que los principales límites para el almacenamiento probablemente provenirían del colapso del yacimiento, la presión de inyección y las limitaciones de permeabilidad. Me centré en la inyectividad y la geomecánica. Esas preocupaciones son reales, pero representan solo una porción de la imagen de riesgo. En el momento en que los exageré y no contabilicé el conjunto más amplio de filtros sociales, ambientales y de gobernanza que ahora definen el límite prudente. El nuevo artículo ha corregido el encuadre. Muestra que si bien la inyectividad sigue siendo una restricción de velocidad, la historia más grande es que las grandes partes del mapa teórico están simplemente fuera de los límites si tomamos en serio la prevención de daños y la seguridad a largo plazo.

Las implicaciones son significativas. En el mejor de los casos, el límite prudente completo de 1.460 gigatones podría entregar aproximadamente 0.7 ° C de enfriamiento si cada molécula almacenada se dedicara a las eliminaciones duraderas. Si, en cambio, el almacenamiento se asigna a la compensación de la combustión continua de combustibles fósiles, la cantidad de enfriamiento alcanzable cae proporcionalmente. La mayoría de las vías de 2 ° C ya usan hasta 2,000 gigatones de almacenamiento este siglo, lo que sobrepasa el techo prudente. Incluso algunos de los escenarios de 1.5 ° C que dependen en gran medida de las eliminaciones lo superan. Esto significa que CCS no puede ser tanto el salvavidas para los combustibles fósiles como la válvula de seguridad para el sobreimpulso. Solo las reducciones rápidas en las emisiones brutas pueden mantener la estabilización del clima al alcance sin soplar a través del presupuesto de almacenamiento seguro.

Este hallazgo es consistente con los argumentos que he hecho durante años sobre el papel de CCS. No debe construirse como un plan de rescate de propósito general para el carbón y el gas. Debe reservarse para las más difíciles de eliminar fuentes puntuales industriales, como hornos de cemento y algo de producción de acero. También puede desempeñar un papel en las vías de emisiones negativas dedicadas, pero solo cuando la corriente de CO₂ es relativamente pura y barata de captura, como la fermentación biogénica. Una orden de mérito para la escasa capacidad de almacenamiento surge naturalmente. Primero use el Co₂ biogénico que ya está concentrado, luego emisiones industriales residuales que no tienen sustituto, y finalmente pequeñas cantidades de captura de aire directo donde la energía es abundante. El uso del almacenamiento para extender la combustión fósil es la prioridad más baja y no tiene sentido cuando cada gigaton almacenado reduce el potencial de enfriamiento disponible para las generaciones futuras.

Los riesgos de transporte y seguridad refuerzan esta jerarquía. El búfer urbano de 25 km del documento es un reconocimiento de los peligros asociados con densas redes de tuberías en regiones pobladas. Esto es algo que tengo resaltado en el pasado. Un sistema de transporte Co₂ de Europa o North American atraviesa áreas muy establecidas, aumentando los riesgos de consecuencia raros pero altos. Los costos de enrutamiento, detección y respuesta a emergencias suben abruptamente en esas condiciones. Esa es otra razón por la cual el almacenamiento debe asignarse con moderación y a los usos climáticos más valiosos. Las lecciones de lo que los tuberías de Co₂ podrían significar fueron resaltadas por Satartia, la ruptura de la tubería de Mississipi. La pequeña ciudad de 46, a 1,6 km de la tubería en una región muy escasamente poblada, vio a docenas inconscientes y hospitalizadas y un par de cientos evacuados.

Los costos cuentan la misma historia. Los proyectos reales como Cement CCS en Noruega ya están entregando costos de captura en el rango de € 120 a € 150 por tonelada, con una intensidad de capital significativa, como señalé en mi evaluación de el programa CCS de Northern Lights. La comparación de esos números con las energías renovables y la electrificación muestra por qué es poco probable que CCS gane fuera de nichos estrechos. El nuevo estudio no cuantifica los costos, pero su enmarcado de riesgo implica la misma conclusión. Los volúmenes baratos y fáciles desaparecen cuando se aplican restricciones reales. La capacidad restante es un bien escaso y caro.

La dimensión de equidad es importante. Las regiones con un potencial de almacenamiento robusto después de la detección de riesgos pueden encontrarse ofreciendo almacenamiento como un servicio para otros. Eso plantea cuestiones de justicia distributiva, responsabilidad y equidad. Países como Indonesia y Brasil pueden tener un fuerte potencial de almacenamiento pero poca responsabilidad histórica por las emisiones, lo que complica los incentivos. Europa, con altas emisiones históricas pero un almacenamiento restante débil, necesitará importar almacenamiento o inclinarse más duro en las alternativas. Estas dinámicas subrayan la necesidad de acuerdos globales que tratan el almacenamiento como un recurso intergeneracional limitado en lugar de un producto privado.

Los autores del estudio de la naturaleza se centraron solo en las cuencas sedimentarias porque ahí es donde existen casi todos los proyectos CCS planificados hoy en día. Explícitamente excluyeron otras vías de secuestro, como la mineralización en el basalto, la carbonatación de rocas ultramáficas e inyección en arroyos de desechos industriales o relaves de minas. Creo que esta fue una elección muy razonable. Estos métodos permanecen a escala piloto, con una escalabilidad altamente incierta y pocos datos del mundo real, incluso si su potencial a largo plazo podría ser significativo. Tiene sentido establecer un límite prudente basado en lo que es lo suficientemente maduro como para importar en las próximas décadas en lugar de diluir el análisis con opciones especulativas. He escrito recientemente sobre La falla de mineralización de Climworks y el estado de captura de aire directoy el mismo principio se aplica allí. La tecnología que todavía está en su infancia debe reconocerse por su promesa, pero no se supone como un pilar confiable de la planificación climática hasta que demuestre escala, durabilidad y rentabilidad. Se requiere escepticismo pragmático.

Todo esto replantea las vías climáticas. Las estrategias de sobreexión que se basan en el almacenamiento a escala de gigaton durante siglos no son creíbles bajo el límite prudente. Cero neto a mediados de siglo seguido de una reducción rápida sigue siendo posible, pero solo si el almacenamiento se raciona cuidadosamente. Esto fortalece el caso para las reducciones de emisiones de carga frontal y la electrificación de aceleración. También eleva la importancia de otros sumideros de carbono, como productos biogénicos de larga vida como madera de masa, mejoras en el carbono del suelo y conservación de bosques. Estos reducen la dependencia del presupuesto del subsuelo finito.

La lección es clara. El almacenamiento no es ilimitado. Es finito, arriesgado y distribuido de manera desigual. Los formuladores de políticas deben tratarlo como un presupuesto para ser administrado, no como una tarjeta para salir de la cárcel. Mi propio trabajo anterior exageró un conjunto de restricciones geofísicas, pero subrayó la imagen más amplia. La nueva investigación lo corrige. Nos da una sensación más clara de lo que puede hacer el almacenamiento y lo que no puede. El futuro de la estabilización climática depende de reconocer esos límites y tomar las decisiones difíciles sobre cómo asignar a estos escasos comunes globales.