miniaturadeimagen| Plantar árboles es un medio para extraer dióxido de carbono de la atmósfera.
La extracción de dióxido de carbono (CDR por las siglas en inglés de carbon dioxide removal), también conocida como emisiones negativas de , es un proceso en el que se saca dióxido de carbono () de la atmósfera y se secuestra durante largos períodos de tiempo. De manera similar, la extracción de gases de efecto invernadero (GGR por sus siglas en inglés) o emisiones negativas de gases de efecto invernadero es la toma deliberada de gases de efecto invernadero (GEI) de la atmósfera, es decir, además de la extracción que ocurriría a través del ciclo natural del carbono o procesos químicos atmosféricos.
A veces se traduce removal por eliminación, pero eliminar el de la atmósfera (se entiende que todo, como prácticamente se elimina todo el azufre en el petróleo) no es posible, y si lo fuera no se debería hacer, porque se morirían todas las plantas de la Tierra. Lo que debe hacerse es reducir su actual nivel (418 partes por millón, ppm, el 15 de agosto de 2022) al nivel considerado seguro, 350 ppm.
En la Wikipedia inglesa existen las páginas Carbon dioxide removal, dedicada a la extracción de de la atmósfera, de la que esta página Extracción de dióxido de carbono es traducción, y Carbon sequestration, dedicada al almacenamiento del extraído, que está traducida en Secuestro de carbono. Pero en la práctica ambas páginas tienen numerosos contenidos comunes, porque cada método de extracción conlleva un método de almacenamiento.
En el contexto de los objetivos de emisiones GEI nulas (neutralidad de carbono), la CDR se integra en la política climática como un nuevo elemento de las estrategias de mitigación del cambio climático. La CDR y la GGR también se conocen como tecnologías de emisiones negativas (NET por sus siglas en inglés) y, para conseguir emisiones netas cero, pueden ser más económicas (depende del caso) que prevenir algunas emisiones agrícolas de gases de efecto invernadero.
Los métodos CDR incluyen forestación, prácticas agrícolas que secuestran carbono en los suelos, aprovechamiento de la biomasa con captura y almacenamiento del dióxido de carbono, fertilización oceánica, meteorización mejorada y captura directa del aire combinada con almacenamiento. Para evaluar si un proceso en particular logra emisiones negativas netas, se debe realizar un análisis completo de su ciclo de vida.
Un informe de consenso de 2019 de las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina de EE.UU. (NASEM por sus siglas en inglés) concluyó que con los métodos de CDR existentes a escalas que pueden implementarse de manera segura y económica, se pueden extraer anualmente de la atmósfera hasta 10 gigatoneladas (miles de millones de toneladas) de dióxido de carbono. En 2021 se emitieron a la atmósfera 39,3 gigatoneladas de CO2. La utilización descrita de CDR extraería alrededor de la cuarta parte de esas emisiones, aunque no resolvería la emergencia climática, para lo cual es necesario que las emisiones netas sean 0 y que se extraiga suficiente CO2 de la atmósfera como para volver al nivel seguro de 350 ppm.
En 2021, el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC por sus siglas en inglés) dijo que los calendarios que limitan el aumento de la temperatura media mundial a 1,5 °C o 2 °C para el año 2100 suponen el uso de enfoques CDR en combinación con reducciones de emisiones.
Definiciones El IPCC define la CDR como:
Las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina con sede en EE.UU. utilizan el término "tecnología de emisiones negativas" con una definición similar.
El concepto de reducir deliberadamente la cantidad de en la atmósfera a menudo se clasifica erróneamente con la gestión de la radiación solar como una forma de ingeniería climática, que se considera intrínsecamente arriesgada. Pero en realidad la CDR aborda la causa raíz del cambio climático y es parte de las estrategias para reducir las emisiones netas y gestionar los riesgos relacionados con los niveles elevados de CO2 atmosférico.
Conceptos que usan terminología similar La CDR se puede confundir con la captura y almacenamiento de carbono (CCS por sus siglas en inglés), un proceso en el que el dióxido de carbono se toma de fuentes puntuales, como las centrales eléctricas de ciclo combinado de gas natural, cuyas chimeneas emiten gases de escape con una alta concentración de . A continuación, el se comprime, y se secuestra (generalmente almacenándolo bajo tierra) o utiliza (para combustibles sintéticos, carbonatar bebidas, etc.). La diferencia consiste en que la CCS reduce las emisiones GEI de una fuente puntual, pero no reduce la cantidad de dióxido de carbono que ya está en la atmósfera, mientras que la CDR sí.
Potencial para la mitigación del cambio climático La probable necesidad de emplear la CDR a gran escala para luchar contra el calentamiento mundial ha sido expresada públicamente por numerosas personas y organizaciones involucradas en cuestiones de cambio climático, como el jefe del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático, el Dr. Hoesung Lee; la secretaria ejecutiva de la CMNUCC, Christiana Figueres; o el Instituto de Vigilancia Mundial. Las instituciones con programas importantes que se centran en la CDR incluyen el Centro Lenfest para la Energía Sostenible en el Instituto de la Tierra, Universidad de Columbia, y el Centro de Toma de Decisiones Climáticas, una colaboración internacional operada desde el Departamento de Ingeniería y Políticas Públicas de la Universidad Carnegie-Mellon.
Es probable que añadir la CDR a otros esfuerzos para reducir las emisiones GEI, como el despliegue de energía renovable, resulte menos costoso y disruptivo que esos esfuerzos aislados. En el análisis del IPCC de 2018 sobre formas de limitar el cambio climático, todos los calendarios de mitigación que evitarían más de 1,5 °C de calentamiento incluían medidas CDR.
Algunos calendarios de mitigación proponen lograr tasas más altas de CDR mediante el despliegue masivo de una tecnología; sin embargo, estas rutas asumen que cientos de millones de hectáreas de tierras de cultivo se convierten en cultivos para biocarburantes. La investigación adicional en las áreas de captura directa del aire, secuestro geológico de dióxido de carbono y mineralización de dióxido de carbono podría generar avances tecnológicos que hagan que mayores cantidades de CDR sean más baratas. Aunque la decisión de luchar contra el cambio climático no es técnica, sino política. Técnicamente, como los daños que causaría se estiman en 2,5 veces el coste de luchar eficazmente contra él, se debe hacer por todos los medios; políticamente, como las medidas necesarias generan descontento social (ejemploː movimiento de los chalecos amarillos en Francia), se arrastran los pies.
El informe del IPCC de 2018 dijo que depender solamente (sin reducir las emisiones) del despliegue a gran escala de CDR sería un «riesgo importante» para lograr el objetivo de menos de 1,5 °C de calentamiento, dadas las incertidumbres sobre la rapidez con la que se puede implementar la CDR a gran escala. Las estrategias para mitigar el cambio climático que se basan menos en CDR y más en el uso sostenible de la energía suponen un menor riesgo de este tipo. La posibilidad de un futuro despliegue de CDR a gran escala se ha descrito como un riesgo moral, ya que podría conducir a una reducción de los esfuerzos a corto plazo para mitigar el cambio climático. El informe NASEM de 2019 concluye:
Simplificando mucho, el problema se puede visualizar como una piscina. Por un lado entra el fluido de las emisiones anuales (39,3 gigatoneladas de CO2 en 2021), lo que hace aumentar el nivel de CO2 en la atmósfera (418 ppm, el 15 de agosto de 2022). Hay que bajarlo a 350 ppm, y eso exige, no solo bajar las emisiones a cero en 2050 (lo que no está en absoluto garantizado que se consiga), sino además retirar mediante CDR todas las gigatoneladas en exceso que se habrían acumulado hasta entonces (unas 3000, estimando una media de 30 gigatoneladas anuales de 1950 a 2050).
Métodos
Forestación, reforestación y gestión forestal Según la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza: «Detener la pérdida y la degradación de los sistemas naturales, y promover su restauración tienen el potencial de contribuir con más de un tercio de la reducción neta de emisiones GEI que los científicos dicen que se requiere para 2030».
Los bosques son vitales para la sociedad humana, los animales y las especies vegetales. Esto se debe a que los árboles mantienen el aire limpio, regulan el clima local, proporcionan un hábitat para numerosas especies y permiten el aprovisionamiento de agua potable. Los árboles y las plantas vuelven a convertir el dióxido de carbono en oxígeno mediante la fotosíntesis, atrapando el carbono (C). Son importantes para regular los niveles de en el aire, ya que lo toman y lo almacenan. Sin ellos, la atmósfera se calentaría rápidamente y el clima se desestabilizaría.
Se está considerando un mayor uso de la madera en la construcción.
Secuestro de carbono El secuestro de dióxido de carbono es el proceso de almacenarlo de forma segura y permanente. Se pueden usar acuíferos salinos, agua oceánica profunda, yacimientos de petróleo o de gas agotados, otros sumideros de carbono, empleo de biomasa con secuestro de , carbón vegetal, meteorización mejorada de rocas, y captura directa del aire combinada con almacenamiento.
Los bosques, las praderas de kelp y otras plantas, al crecer, absorben el del aire, e incorporan el C (carbono) en su biomasa de moléculas orgánicas, liberando parte del O2 (oxígeno). Sin embargo, estos almacenes biológicos son considerados sumideros de carbono volátiles, porque no se puede garantizar que ese C en sus moléculas no se queme o se pudra, y vuelva a la atmósfera en forma de .
Biosecuestro El secuestro biológico es la captura y el almacenamiento del dióxido de carbono atmosférico mediante procesos biológicos. Esta forma de secuestro de carbono ocurre a través de mayores tasas de fotosíntesis mediante usos del suelo como la reforestación, la gestión forestal sostenible o la ingeniería genética. La iniciativa SALK Harnessing Plants dirigida por Joanne Chory es un ejemplo de fotosíntesis mejorada.
Prácticas agrícolas La agricultura de carbono o cultivo de carbono (carbon farming) es el nombre que se ha puesto a varias técnicas agrícolas que tienen el propósito de pasar más dióxido de carbono del aire al suelo, a las raíces de las plantas, su madera o sus hojas. Aumentar el contenido en materia orgánica del suelo puede favorecer el crecimiento de las plantas, incrementar su contenido en carbono, mejorar la retención de agua en el suelo y reducir la utilización de abonos. En 2016 ya se practicaban diversas formas de agricultura de carbono en centenares de millones de hectáreas del mundo, de los casi 5 millardos de hectáreas que hay cultivadas.
Además de las actividades agrícolas, la gestión forestal es otra herramienta de la agricultura de carbono. Esta agricultura la practican a menudo propietarios individuales de tierras a los que se da un incentivo para emplear métodos que captan más de la atmósfera.
Los usos del suelo que favorecen la agricultura de carbono son plantar o restaurar árboles, mezclar con la tierra carbón vegetal producido con biomasa transformada anaeróbicamente y restaurar humedales (como marismas o turberas).
La agricultura de carbono es un componente de la agricultura climáticamente inteligente (o agricultura resiliente al clima).
Restauración de humedales