Los científicos del Proyecto Vesta creen que su arena verde especial puede frenar el cambio climático al eliminar el dióxido de carbono del aire en las playas. ¿Qué es este extraño material y cómo puede ser útil para el mundo? Les estoy dando los detalles.
Idea
La empresa Project Vesta fue fundada en 2019 en San Francisco, sobre la base del centro científico Climitigation . El objetivo de la startup era crear una tecnología que pudiera eliminar eficazmente el dióxido de carbono de la atmósfera, ya que simplemente reducir las emisiones de CO₂ no es muy eficaz. Los participantes del proyecto sabían que la naturaleza tiene una forma de hacer esto que ha estado funcionando durante miles de millones de años, con la ayuda de rocas volcánicas. Cuando la lluvia cae sobre estas rocas y las arrastra al océano, se produce una reacción que extrae el dióxido de carbono del aire y lo "esconde" en la piedra caliza del fondo del océano.
La idea de "carbonatación", es decir, la transferencia del exceso de dióxido de carbono a rocas y minerales, es en sí misma un campo enorme para la investigación científica. "¿Por qué no desarrollar este tema?" - Pensado en Project Vesta. Y después de numerosos experimentos, se decidieron por el uso de olivino, triturado a un estado de arena.
El olivino es un mineral de origen magmático, muy extendido no solo en las entrañas de la corteza terrestre, sino también en su manto. En la Tierra, a menudo se encuentra dentro de bombas volcánicas, en forma de inclusiones en lava de basalto y en meteoritos de piedra de hierro. Cuando un volcán es destruido por las olas del mar, a veces se forman playas de arena verde olivina.
Cuando las olas bañan el olivino, se produce una pequeña reacción química: "meteorización del olivino", que extrae parte del dióxido de carbono, CO₂, del aire. Un subproducto de la reacción es el bicarbonato HCO₃, que sirve para reducir y regular la acidez tanto del cuerpo humano como del océano.
El bicarbonato es arrastrado al océano, donde los organismos marinos lo digieren y lo convierten en carbonato cálcico sólido estable, del cual se componen sus conchas y esqueletos, así como en estructuras de coral. Cuando los corales y los mariscos mueren, sus restos se hunden en el fondo del océano y forman capas de piedra caliza y rocas similares. El carbono permanece atrapado durante millones o cientos de millones de años hasta que vuelve a ser liberado por la actividad volcánica. Dado que los cocolitóforos (plancton) son "fijadores de carbono" que eliminan el dióxido de carbono del medio ambiente, los científicos han propuesto utilizarlos para abordar las emisiones globales y el cambio climático.
Proyecto Vesta
Este mecanismo natural le permite deshacerse de aproximadamente 500 millones de toneladas de dióxido de carbono por año. El problema es que la sociedad produce constantemente más de 35 mil millones de toneladas por año. Entonces, la pregunta principal es: ¿hay alguna manera de acelerar y expandir radicalmente este proceso?
Numerosos estudios han demostrado teóricamente que el proceso funciona, pero hasta ahora nadie ha intentado hacerlo en las playas. “Examinamos todo el material acumulado durante 30 años de investigación científica, incluyendo mucho trabajo teórico y experimentos de laboratorio ”, dice Tom Green, director ejecutivo del Proyecto Vesta.
Después de recopilar toda la información sobre la meteorización del olivino y estudiar todos los estudios sobre la captura de CO₂ y otras reacciones que podrían ayudarlos en su trabajo, los científicos comenzaron a trabajar en una forma más eficaz de combatir el cambio climático. Se fijaron el objetivo de mejorar la tecnología creada por la naturaleza, aumentando su velocidad. Y para ello decidieron utilizar olivino triturado, esparciéndolo por las playas.
La lógica es simple. Agregar más HCO₃ puede aumentar la producción de conchas inofensivas y otros elementos de piedra caliza y calcio. Moler olivino en arena crea una gran superficie para acelerar la absorción de CO₂.
En aras de la objetividad, observo que la idea de utilizar procesos de inferencia de CO₂ no es nueva. Un artículo publicado hace 30 años sugiere el uso de silicatospara capturar dióxido de carbono. Cinco años después, el investigador de Exxon, Harun Heshgi, propuso usar cal viva para el mismo propósito, y ese mismo año, Klaus Lackner, un experto en remoción de carbono , investigó muchos tipos de rocas en detalle.
Pero estas ideas eran complejas en sí mismas y no tenían un precio barato. Y la arena de olivino, según los cálculos del Proyecto Vesta, será un orden de magnitud más eficiente a bajo costo. En algún lugar del orden de $ 10 por tonelada de dióxido de carbono, si su tecnología se va a utilizar a gran escala.
El Proyecto Vesta ha revelado planes para un estudio experimental en el Caribe en un futuro próximo. Esto siguió poco después de que Stripe anunciara que pagaría a la puesta en marcha para eliminar 3333 toneladas de dióxido de carbono por $ 75 la tonelada como parte de su compromiso de gastar al menos $ 1 millón al año en proyectos de emisiones.
La obra se realizará en dos playas. Durante el estudio, una playa se cubrirá con arena olivina y la segunda playa se dejará en buenas condiciones como muestra de control. La fase preliminar también trabajará con algunas de las incógnitas científicas relacionadas con las áreas costeras con mayor meteorización.
Es probable que el experimento dure uno o dos años. En última instancia, el equipo espera tener datos que demuestren lo rápido y eficiente que es este proceso. Los resultados obtenidos se pueden utilizar para perfeccionar modelos científicos.
Problemas y posibles consecuencias
Al estudiar una idea de inicio, surgen muchas preguntas. La más obvia es: "Cuando extrae, muele, envía y esparce grandes cantidades de olivino en las playas, ¿no está produciendo más emisiones de las que este mineral puede extraer del aire?" Project Vesta dice que los beneficios los superan. Las investigaciones y las simulaciones de laboratorio han demostrado que las ondas acelerarán significativamente la degradación del olivino. Y en un documento se concluyó que la implementación de este proyecto por el 2% de los "mares de plataforma más energéticos del mundo" es capaz de compensar todas las emisiones humanas anuales.
Pero el principal problema es que los materiales deben pulirse cuidadosamente para que los procesos químicos se prolonguen durante años, no décadas. Algunos investigadores han calculado que el proceso de repavimentación es tan costoso y consume tanta energía que todo el enfoque parece insostenible. Sin embargo, otros concluyen que la arena de olivina eliminará significativamente más dióxido de carbono del que producirá.
También hay una pregunta sobre el resultado final del trabajo del Proyecto Vesta. Es difícil predecir si las olas ayudarán a acelerar el proceso de remoción de CO₂, qué tan bien se puede medir y probar la absorción de dióxido de carbono, o qué tan fácilmente el público aceptará la idea de esparcir minerales verdes por la orilla del mar.
Otra área de preocupación a tener en cuenta son los posibles efectos secundarios ambientales. Los minerales son en realidad un antiácido geológico, por lo que deberían reducir la acidificación del océano, al menos a niveles muy locales, lo que puede beneficiar a algunas especies costeras sensibles. Pero el olivino también puede contener trazas de hierro, silicato y otros materiales que pueden estimular el crecimiento de algunas especies de algas y fitoplancton y alterar los ecosistemas y las redes alimentarias de formas que son difíciles de predecir.
Los científicos están preocupados por los problemas ambientales que pueden surgir como resultado de la propagación del mineral en playas donde antes no estaba. Algunos críticos creen que el olivino puede liberar metales pesados como el níquel. Sin embargo, el Proyecto Vesta asegura a los escépticos que el níquel liberado en el agua no está biodisponible, lo que significa que no debería afectar a las especies marinas.
Competidores
El proyecto tiene algunas ventajas sobre otros métodos de eliminación de CO₂. Primero, el costo. En segundo lugar, la principal alternativa, la reforestación, no conduce necesariamente a una disminución del dióxido de carbono, ya que a menudo se queman y los árboles son talados. Y en el caso del Proyecto Vesta, el océano se hace cargo del trabajo principal.
También creo que es necesario mencionar otros proyectos que se están desarrollando en la misma dirección. Investigadores en Islandia canalizan una solución de dióxido de carbono, capturado por centrales eléctricas o maquinaria especial, en formaciones de basalto en las profundidades del subsuelo, donde la roca volcánica lo recubre con minerales de carbonato estables. Centro de Leverhulmerealiza pruebas de campo para evaluar si el polvo de piedra de basalto agregado a los campos de maíz y soja puede actuar como fertilizante y como eliminador de dióxido de carbono.
Y científicos de la Universidad de Columbia Británica, junto con colegas de otras universidades de Canadá y Australia, están explorando varias opciones para utilizar minerales extraídos como subproducto del níquel, diamantes y platino. La idea es simplemente esparcirlos por el campo, agregar agua y lodo. Esperan que los llamados relaves mineros extraigan y mineralicen rápidamente el dióxido de carbono del aire, formando un bloque sólido que pueda ser enterrado. Sus modelos muestran que esto puede eliminar la huella de carbono de las minas.