James Temple aborda el tema de la captura de carbono como industria naciente y prometedora, pero llena de cuestionamientos en relación con la reducción de las emisiones. De esta manera, se centra en los retos y obstáculos de la empresa emergente estadounidense Charm Industrial en cuanto a la fiabilidad, escalabilidad y asequibilidad.

En cuanto a la captura de carbono, los procesos químicos conocidos –hasta el momento– tienen que ver con la absorción de carbono^[1], en el que empresas emergentes como Climeworks y Carbon Engineering saltan a la vista. No obstante, Charm Industrial destaca por contar con un método diferente para capturar el potente gas de efecto invernadero.

En palabras de Temple, es un método simple: capturar miles de toneladas de carbono utilizando materia vegetal y bioaceite. En detalle, se utiliza un pirolizador (un quemador de gases que permite llevar a cabo el proceso de la pirólisis^[2]) a alta temperatura en ausencia de oxígeno para introducir una mezcla de material vegetal –proveniente de campos de maíz– para descomponerlo en una mezcla de biocarbón y biopetróleo. Después, el biocarbón regresa a los campos de cultivo para aportar carbón y nutrientes al suelo, mientras que el biopetróleo es llevado a pozos profundos especiales –y regulados por la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA, por su sigla en inglés)–, en el que se solidifica y se almacena durante millones de años.

Se debe aclarar que la actividad de Charm Industrial está enfocada en la captura de carbono proveniente de los cultivos de maíz, por lo que su aportación refiere a evitar que se produzcan emisiones contaminantes cuando los agricultores deciden quemar los residuos de sus cosechas, o bien, dejarlos pudrir.

La empresa emergente ha hecho esta operación desde hace dos años, con grandes cantidades de carbono capturados hasta ese momento (2022), aunque todavía insuficientes para los científicos (dato crucial 1). Entre sus clientes destacan las grandes empresas tecnológicas Microsoft, Shopify y Stripe. Si bien es cierto que no se trata de una captura directa de sus emisiones, puesto que Charm Industrial se centra en las emisiones agrícolas, Temple indica que estas empresas tratan de compensar sus propias emisiones y ayudan a construir una industria para hacer frente al cambio climático (dato crucial 2).

Sin embargo, Charm Industrial se enfrenta a varios inconvenientes. Primero, la competencia entre las nuevas empresas que surgen en la naciente industria de captura de carbono (dato crucial 3). No se tiene certeza si las empresas que demandan sus servicios lo seguirán haciendo, ni tampoco se sabe si el gobierno impulsará a esta industria. Por otro lado, en la medida que Charm Industrial escale sus operaciones, se cuestiona si podrá hacer frente tanto a los costos de transporte de residuos como a la dependencia de los subproductos agrícolas, aunado a las dudas que surgen en cuanto a la cantidad de carbono final que su proceso elimina.

Tallos de maíz como créditos de carbono

El surgimiento de Charm Industrial data de 2018 con Peter Reinhardt (el director ejecutivo) a la cabeza, quien pretendía comercializar hidrógeno a través de la gasificación de la biomasa. Reinhardt se interesó por eliminar el carbono indirecto que producía la empresa que entonces dirigía –Segment (empresa de software de datos de clientes)–, como una medida de compensación. Sin embargo, Reinhardt y su equipo se dieron cuenta de lo costoso que era el proceso de gasificación de biomasa, económica y técnicamente (difícil de manipular y de transportar).

Más tarde surgió la idea de llevar a cabo la gasificación de la biomasa a medias, lo que es lo mismo, no obtener todos los productos finales de tal reacción –en este caso, el hidrógeno– y producir algo intermedio, el biocarbón y el biopetróleo. Este último combustible sería más fácil de transportar, por lo que la empresa podría llegar directamente a las granjas para llevar a cabo la “gasificación a medias”.

Temple señala que capturar carbono como modelo de negocio no tiene tanto sentido, pero en el contexto actual, esto representa una manera de hacer filantropía climática en el que las empresas están dispuestas a pagar por la captura de carbono para equilibrar (o compensar) sus propias emisiones. Lo que se puede traducir también como compras de créditos de carbono (datos cruciales 4 y 5).

Una economía complicada

Delante de la filantropía climática cristalizada en la captura de carbono, se encuentra la escalabilidad del método que utiliza Charm Industrial para esta tarea.

Es cierto que los expertos laurean los múltiples beneficios que genera la empresa con un solo proceso, como el almacenamiento de carbono por un periodo más largo al tiempo que previene emisiones futuras que, de otro modo, el sector agrícola haría con menor eficiencia (por ejemplo, con la plantación de árboles o al tratar de retener más carbono con modificaciones en los métodos agrícolas). O bien, la reducción de una parte de la contaminación del aire relacionada con la quema de desechos agrícolas. Es precisamente el tema de los desechos agrícolas lo que cuestiona la rentabilidad y escalabilidad de Charm Industrial, puesto que, por un lado, depende de la cantidad de residuos agrícolas, y por el otro –en sintonía con este–, tal cantidad está sujeta a la disponibilidad de residuos debido a que:

1) Son utilizados por los agricultores como retardante de la erosión y nutriente para el suelo. Los agricultores son conservadores en este sentido puesto que tratan de evitar la adquisición de nutrientes sintéticos.

2) La cantidad de residuos que se obtiene depende de la rotación de los cultivos, las condiciones del suelo, los patrones climáticos, la pendiente del campo, etc.

3) Una parte de los desechos agrícolas es comercializada por los agricultores en forma de forraje o cama para animales.

También se añade el gasto de transportar el bioaceite producido en las granjas. Junto con eso, inclusive podría aumentar el precio de los residuos, ya que otras industrias los ocupan para producir combustibles o electricidad.

La seguridad de los pozos

La seguridad que ofrecen los pozos y cavidades salinas donde se guarda el biopetróleo capturado por Charm Industrial también está en cuestión, ya que las propiedades químicas de este producto son diferentes a las del petróleo o gas natural convencionales que actualmente se almacenan en estos lugares. No se tiene certeza de que secuestrar el carbono y almacenarlo en estos espacios naturales sea seguro (Charm también deberá considerar si la EPA y otros reguladores le permiten introducir grandes cantidades del biopetróleo).

Ante esto, Reinhardt expone que existen más pozos o formaciones que se podrían convertir en almacenes para el biopetróleo. Del mismo modo, se cuenta con expertos en el tema de química del subsuelo y geología para determinar la seguridad de la inyección del biocombustible, en tanto que se siguen y aplican las mejores técnicas, mismas que son requisitos de la EPA para evitar las fugas. Reinhardt también resalta que cuenta con apoyo de expertos en el tema de pozos para inyección con el fin de desarrollar las vías apropiadas para una inyección segura y permanente.

El cálculo del carbono

Otro problema al que se enfrenta Charm Industrial es su propia generación de emisiones de carbono de manera directa e indirecta.

En primer lugar, el diésel que utiliza como combustible para llevar a cabo la pirólisis y luego la cantidad de combustible utilizado para su transporte implica emisiones de carbono. Además la cantidad de carbono neto que almacena Charm con los desperdicios agrícolas depende también de lo que le habría pasado a esos desperdicios de otro modo ya que estos también pueden almacenar carbono por grandes periodos de tiempo.

En la misma línea, si la demanda de residuos de maíz incrementa junto con el precio, los ganaderos tendrían que comprar forraje de otras fuentes más asequibles. Relacionado con esto, también se incentivaría a los agricultores a diversificar sus cultivos. En suma, la empresa tendría que calcular las nuevas emisiones liberadas o la tierra convertida como resultado.

El director ejecutivo de la empresa mencionó que tomará en cuenta los efectos adyacentes en torno a la demanda de desechos agrícolas. Sin embargo, dice que solo pretende tomar la mitad de los desechos de un campo; mismos que asegura ni se venden ni se aran, y por tanto, se dejan pudrir. Además, menciona que las cenizas y biocarbón que se producen de la gasificación de la biomasa a medias, sirven como nutrientes para el suelo (dato crucial 6).

El papel del gobierno

Finalmente, Temple señala el papel del gobierno de Estados Unidos como impulsor de esta industria naciente, puesto que no se tiene certeza que la inversión privada continúe apostando por la captura de carbono en la medida en que se demuestre la viabilidad y escalabilidad de métodos como el de Charm Industrial, al tiempo que tengan que invertir en otras tecnologías con el mismo propósito: eliminar los gases de efecto invernadero del aire para estabilizar las temperaturas del planeta.

Es por eso, que tanto Charm como otras empresas emergentes de la captura de carbono apuestan e incentivan a que el gobierno aplique los subsidios y leyes necesarias para impulsar esta industria naciente.

[1]El término se refiere a una variedad de mecanismos y tecnologías que sacarían el CO2 del aire y lo atraparían para que no contribuya al efecto invernadero que esta calentando nuestro planeta.
Timperley, Jocelyn [2023], "En qué consiste la idea de absorber el CO2 del aire para combatir el cambio climático", BBC News Mundo, 27 de marzo, https://www.informador.mx/tecnologia/En-que-consiste-la-idea-de-absorber...

[2]La pirólisis es una descomposición térmica que ocurre en ausencia de oxígeno. La pirólisis siempre es el primer paso en los procesos de combustión y gasificación, seguido de una oxidación total o parcial de los productos primarios. El proceso de pirólisis tiene tres etapas: la dosificación y alimentación de materia prima, la transformación de la masa orgánica y, finalmente, la obtención y separación de los productos (coque, biométrico-aceite y gas).
Klug, Michael [2012], "Pirólisis, un proceso para derretir la biomasa", Revista De Química, 26(1-2): 37-40, https://revistas.pucp.edu.pe/index.php/quimica/article/view/5547