Bloomberg — Una startup de Seattle pretende eliminar millones de toneladas de dióxido de carbono de la atmósfera con un proceso que evita las astronómicas demandas de energía de otros métodos de captura de carbono. ¿La tecnología? Luz solar y agua de mar.
La empresa, Banyu Carbon, afirma que ha desarrollado un sistema de eliminación del dióxido de carbono oceánico (CDR) que se basa en una molécula sintética que, cuando se expone a la luz, cambia de forma y se vuelve ácida. Cuando interactúa con el agua de mar, el proceso resultante elimina el CO2. Aunque la empresa trabaja actualmente a escala de gramos, su tecnología promete ser una forma barata de limitar el calentamiento global.
“El principal problema que intentamos resolver es que la eliminación del carbono requiere una tonelada de energía”, afirma el cofundador y CEO de Banyu, Alex Gagnon, profesor de oceanografía química que creó la empresa en la Universidad de Washington en 2022 con su colega Julian Sachs. (Químico orgánico marino y director de tecnología de Banyu, Sachs realizó anteriormente trabajo de campo en el Pacífico, y “Banyu” es una palabra indonesia que significa “agua de mar”).
El caballo de batalla de la startup es una molécula única, denominada “fotoácido reversible”. Tras exponerse a la luz solar, el fotoácido libera protones acidificantes que se transfieren temporalmente al agua de mar bombeada a un depósito, donde transforma el CO2 disuelto en el agua en un gas que puede almacenarse con seguridad. El agua de mar descarbonizada se devuelve al océano, donde extrae CO2 de la atmósfera. Una vez de vuelta en la oscuridad, el fotoácido recupera su forma original para ser reutilizado.
Tecnologías CDR oceánicas
Como las ondas de luz de espectro azul son el catalizador del proceso, Banyu utiliza sobre todo energía para hacer funcionar las bombas de agua de mar. Esto contrasta con muchas otras tecnologías CDR oceánicas, que se basan en procesos electroquímicos que consumen mucha más energía para atrapar el CO2 disuelto en el agua de mar en un material similar a la piedra caliza que se hundiría en el fondo del océano.
Banyu ha conseguido una ronda inicial de US$6,5 millones de inversores entre los que se encuentran la Fundación Grantham para la Protección del Medio Ambiente, Propeller, United Airlines Ventures, Carbon Removal Partners y ReGen Ventures. Grantham dirigió una ronda anterior de casi US$2 millones para Banyu.
La startup es una de las muchas empresas que aprovechan el interés de los inversores y los responsables políticos por eliminar gigatoneladas (es decir, miles de millones de toneladas) de CO2 de la atmósfera. Hacerlo será casi con toda seguridad necesario para mantener el aumento de la temperatura global en 1,5C, el objetivo al que aspira el Acuerdo de París de 2015.
Hasta ahora, Banyu ha eliminado gramos de CO2 del agua en el laboratorio, pero tiene previsto establecer este año un proyecto piloto de fotoácido en un emplazamiento del estado de Washington que pretende eliminar decenas de kilogramos de carbono del agua de mar. Lo siguiente es un proyecto de demostración comercial para cumplir un contrato de extracción de 360 toneladas métricas de CO2 para finales de 2026 para Frontier, un fondo dirigido por la empresa de pagos Stripe para acelerar el desarrollo de tecnologías de eliminación de carbono.
Otros usos
Frontier ha acordado pagar a Banyu US$1.387 por tonelada de carbono eliminada por el proyecto de demostración, que según Gagnon se construirá probablemente a lo largo del Golfo de México. En su solicitud a Frontier, Banyu proyectó que a escala de eliminación de cientos de millones de toneladas de CO2 al año, el coste podría bajar a US$60 a tonelada. Esa estimación incluye el transporte del CO2 y su almacenamiento en una formación geológica. Banyu dijo que el CO2 extraído podría utilizarse también en procesos industriales, como la fabricación de combustible de aviación sostenible.
Al igual que otras empresas emergentes de eliminación de carbono, Banyu planea vender créditos de carbono. Sin embargo, las empresas de RCD se enfrentan a importantes obstáculos financieros y de ingeniería a la hora de ampliar sus tecnologías para que tengan un impacto significativo y rentable en los niveles mundiales de CO2. Las que se centran en el océano se enfrentan a un escrutinio adicional sobre las consecuencias para los ecosistemas marinos, como la posibilidad de alterar la química del agua de mar e interferir en los ciclos vitales de los organismos.
Los investigadores también han estado trabajando para eliminar el carbono de la atmósfera en tierra. Uno de estos métodos es la captura directa en el aire (CDA). Dado que hay menos de un gramo de CO2 por metro cúbico de atmósfera, una instalación de DAC debe alimentar “granjas de ventiladores” y otros procesos que consumen mucha energía para aspirar enormes volúmenes de aire y separar el gas. (Algunas empresas emergentes están trabajando en procesos que consuman menos energía).
El agua de mar, por otra parte, contiene más de 100 veces la concentración de CO2 por metro cúbico que el aire. Aun así, la mayoría de los procesos de RCD oceánica necesitarían inversiones masivas en energía renovable a escala.
Por ejemplo, los científicos que fundaron la empresa emergente de RCD oceánica Equatic, con sede en Los Ángeles, estimaron en un documento de 2021 que eliminar 10 gigatoneladas de CO2 al año del agua de mar mediante el proceso electroquímico de Equatic requeriría un aumento de 1,4 billones de dólares en centrales de energía solar. Equatic dijo el año pasado que las mejoras posteriores de la eficiencia significaban que se necesitarían 2 megavatios-hora de electricidad para descarbonizar 1 tonelada métrica de agua de mar. (El hogar medio estadounidense consume algo menos de 1 megavatio-hora al mes, según la Administración de Información Energética de EEUU).
La luz solar, sin embargo, es gratuita, y Banyu prevé que necesitará bastante menos de 1 megavatio-hora de electricidad para eliminar una tonelada de CO2. La empresa espera que su sistema no sólo consuma un 90% menos de energía que el CDR oceánico electroquímico -y un 30% menos que el DAC-, sino que genere un excedente de electricidad. Esto se debe a que Banyu planea integrar células fotovoltaicas en su sistema, que podrían producir electricidad sobrante no utilizada para la descarbonización.
“Banyu es la única solución que hemos visto que puede ser realmente positiva desde el punto de vista energético”, afirma Cyril Yee, director de Grantham, señalando que la fundación ha invertido en numerosas empresas emergentes de RCD. “Seguro que habrá retos de ingeniería, pero la ciencia básica funciona, la química funciona”.
La demanda energética podría reducirse aún más si la instalación se ubicara en una central eléctrica o una planta de desalinización que ya bombee y vierta grandes volúmenes de agua de mar.
El sistema fotoácido de bajo consumo de Banyu “suena mágico y, si consiguen resolver los detalles técnicos, parece que podría ser una buena forma de proceder”, afirma el oceanógrafo de la Universidad de Hawai, David Ho.
“En Banyu hay gente muy inteligente que está trabajando en esto y que conoce bien la oceanografía química”, añade Ho, cofundador de una organización sin ánimo de lucro llamada [C]Worthy para desarrollar protocolos que verifiquen la eliminación del dióxido de carbono del océano y que ha sido crítico con los métodos que consumen mucha energía.
Dice que un reto difícil para Banyu y otras empresas de RCD oceánica con las que trabaja [C]Worthy es cómo verificar la cantidad de CO2 reabsorbida por el agua de mar descarbonizada. Esa cifra puede fluctuar, dependiendo de factores como la circulación del agua y la ubicación.
Margaret Leinen, directora del Instituto Scripps de Oceanografía de la Universidad de California en San Diego, señala que los lugares más eficaces para descarbonizar el agua de mar no son necesariamente los más factibles, como el traicionero océano Antártico. “Hay mucho intercambio de CO2 aire-mar en el océano Antártico”, afirma, “pero no es un entorno agradable para intentar hacer algo” como la RCD oceánica.
Los fotoácidos pueden sintetizarse a partir de materiales baratos, pero su utilidad había sido limitada, ya que permanecían ácidos sólo unos segundos tras ser alcanzados por la luz. Pero gracias a las recientes mejoras en la química de los fotoácidos, ahora pueden permanecer ácidos durante minutos u horas, según Gagnon y Sachs. En pruebas de laboratorio, dijeron que el fotoácido de Banyu eliminaba el 94% del dióxido de carbono del agua corriente. El fotoácido tenía una vida media de 10 días y alternaba entre los estados neutro y ácido 14.000 veces antes de que su eficacia disminuyera un 50%. Si Banyu puede ampliar la vida del fotoácido a 30 días, se necesitarían 0,44 kilogramos, o algo menos de medio kilo, del material para eliminar una tonelada de CO2.
La toxicidad del fotoácido de Banyu sigue siendo desconocida, pero la empresa afirma que la molécula se mantiene separada del agua de mar y tiene una estructura similar a la de los colorantes rojos comunes. Gagnon y Sachs afirman que el impacto medioambiental en el océano sería probablemente positivo, ya que el agua de mar descarbonizada sería menos ácida, lo que beneficiaría a la vida marina.
Leinen afirma que se ha investigado poco sobre las posibles repercusiones de la RCD oceánica en los ecosistemas marinos, dada la naturaleza patentada de las tecnologías incipientes y la pequeña escala de los despliegues realizados hasta ahora. “No me opongo en absoluto a todas estas empresas, pero me preocupa mucho que no hagamos algo que va a tener un enorme impacto negativo en los ecosistemas”, afirma.
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