En la Unión Europea, y en la mayoría de los países desarrollados, se ha fijado un objetivo de «carbono neutralidad» para 2050. Esto implica compensar las emisiones antropogénicas de CO2 a la atmósfera mediante la absorción de CO2, utilizando sistemas que atrapan más CO2 atmosférico del que emiten: las plantas son un excelente ejemplo. Se les llama «sumideros de carbono».
Los bosques son parte de los sumideros naturales de carbono, que pueden complementarse con soluciones tecnológicas.
Tobias Tullius, Unsplash, CC BY
Efectivamente, todos los escenarios climáticos de referencia están alineados: una vez puestas en marcha las múltiples soluciones para reducir las emisiones de CO2 de origen fósil (sobriedad energética, eficiencia de los sistemas energéticos, sustitución por energías renovables, etc.), quedarán emisiones que no podrán reducirse en el tiempo disponible, en particular en los sectores agrícola e industrial, que habrá que compensar con sumideros de carbono.
Evolución de las emisiones y sumideros de GEI en territorio francés entre 1990 y 2050 (en MtCO2eq). Inventario CITEPA 2018 y escenario SNBC revisado (carbono neutralidad).
Ministerio de Transición Ecológica y Cohesión Territorial, Ministerio de Transición Energética
¿Qué es un sumidero de carbono?
Un «sumidero de carbono» por lo tanto atrapa más CO2 atmosférico del que emite a la atmósfera (La palabra atmósfera puede tener varios significados), gracias a un reservorio que secuestra permanentemente el carbono de origen atmosférico en forma líquida, gaseosa o sólida, como la superficie. suelos (el primer metro como máximo), plantas, ciertos ecosistemas acuáticos, cavidades subterráneas o estructuras geológicas porosas en subsuelos profundos (varias decenas o incluso cientos de metros), o materiales todavía longevos (cerca o más de cien años).
Hoy en día, los principales sumideros de carbono a escala planetaria son los sumideros naturales como los océanos y los suelos que sustentan la biomasa (bosques, turberas, pastizales, etc.). Estos pueden almacenar CO2 pero también metano, el otro gas de efecto invernadero de carbono muy importante. Ante la emergencia climática hay que aumentar los niveles de los sumideros.
La primera cuestión es la de preservar los sumideros «naturales» existentes y aumentar su eficiencia. Estas acciones van acompañadas del desarrollo de nuevos pozos denominados «tecnológicos».
En la escala del territorio francés, ¿dónde estamos en términos de capacidades de sumidero para atrapar nuestro exceso de CO2? ¿Qué nuevas soluciones necesitaremos desarrollar e implementar?
Estas son las preguntas a las que intenta dar respuesta el informe y las fichas resumen publicadas recientemente por un grupo de investigadores miembros de la Alianza Nacional para la Coordinación de la Investigación en Energía (ANCRE).
A escala del territorio francés, la absorción neta de estos gases de efecto invernadero se calculó en 14 millones de toneladas de CO₂ equivalente durante el año 2020, frente a los 50 millones de toneladas de CO2 equivalente en 2005 (CO2 y metano principalmente).
De acuerdo con la Estrategia Nacional Baja en Carbono, la trayectoria (La trayectoria es la línea descrita por cualquier punto de un objeto en movimiento, y…) de las emisiones nacionales con el objetivo de lograr la neutralidad en carbono (El principio de «neutralidad en carbono» se propuso en la década de 2000 por varios…) en 2050 requiere pasar de 460 millones de toneladas de CO2eq emitidas por año en 2015, a 80 millones de toneladas de CO2 equivalente por año en 2050. Esta trayectoria debe, por lo tanto, ir acompañada de una sumidero anual de al menos 80 millones de toneladas de CO2 equivalente para lograr la neutralidad.
Tal objetivo requiere pues el desarrollo de estos sumideros por un factor de 6. Será necesario recurrir a soluciones para la conservación y aumento de los sumideros naturales así como a soluciones tecnológicas.
Comprender mejor y proteger mejor los sumideros de carbono naturales
Hoy, los bosques franceses y el aprovechamiento de la madera constituyen el principal sumidero nacional gracias a la absorción del CO2 atmosférico por la vegetación…) a través de la fotosíntesis (La fotosíntesis (del griego φῶς phōs, luz y…)) del mercado de productos hechos de madera recolectada. Es en esta última palanca que la Estrategia Nacional Baja en Carbono quiere jugar, revitalizando fuertemente los productos de madera, en particular a través del desarrollo de materiales de larga duración.
Las tierras agrícolas también participan en los sumideros de carbono franceses, en particular a través de los pastizales. Habiendo experimentado una disminución significativa de sus superficies, en particular entre 2005 y 2010, ahora es necesario preservarlas y redesplegar prácticas agrícolas de «almacenamiento»: desarrollo de agrosilvicultura, cultivos intermedios, extensión de rotaciones de pastos temporales, replantación de setos en particular.
También se pueden desarrollar prácticas específicas de almacenamiento mediante el establecimiento de biomasa en áreas urbanas: agricultura urbana (la agricultura urbana es una forma emergente de prácticas agrícolas en la ciudad, etc.), jardines compartidos, alrededor de infraestructuras de transporte, cubiertas y fachadas verdes, o ecologización. de terrenos baldíos industriales y comerciales.
Los humedales y los ambientes acuáticos también contribuyen a almacenar carbono.
Jon/Unsplash, CC BY
Los ambientes acuáticos representan sumideros de carbono en escalas de tiempo superiores a los cien años, pero cuyo potencial aún no se ha evaluado adecuadamente.
El almacenamiento puede provenir de (i) la disolución directa en agua del CO2 del aire a través de bombas biológicas y físicas, (ii) la fijación del CO2 en la materia orgánica (Materia orgánica (MO) es la materia producida en general por…) resultante de la fotosíntesis de la flora de los estuarios, deltas, manglares, pastizales en particular, lo que se denomina «carbono azul», (iii) de la alteración de las rocas silicatadas (basaltos, granitos, etc.) por el agua de lluvia cargada de ácido carbónico resultante de la disolución de CO2 en el aire. Luego, el carbono se almacena en las rocas sedimentarias del lecho marino. Para estos ambientes, se prioriza un mejor conocimiento a través de la observación (Observación es la acción de monitorear atentamente los fenómenos, sin voluntad de hacerlo…) y la modelización de los balances de emisión/absorción, aún difíciles de estimar.
El futuro de estos sumideros naturales ante la evolución de determinadas actividades humanas (urbanización, etc.) y los efectos del cambio climático sigue siendo, sin embargo, incierto y poco estudiado.
Desarrollo de tecnologías para la captura y almacenamiento de CO₂ atmosférico
Así, se prevé paralelamente el uso de sistemas tecnológicos de captura y almacenamiento. La captura en un ambiente concentrado (humos o efluentes de fábrica, por ejemplo) ya está desplegada, pero aún se debe mejorar la captura de CO2 atmosférico, en particular su eficiencia (el CO2 está mucho más diluido en la atmósfera que en el humo de ‘fábrica) .
Entre estas tecnologías, actualmente se están experimentando con la captura directa en el aire o incluso con la captura de CO₂ biogénico dentro de las biorrefinerías. La primera solución, denominada «DACS» para captura y almacenamiento directo de aire, está comenzando a demostrarse, por ejemplo, en el sitio de Orca en Islandia, pero aún es difícil de reproducir sin enfrentar obstáculos en términos de balance energético y, por lo tanto, de GEI. informe de emisiones.
El CO2 emitido por las biorrefinerías (calderas de biomasa, metanizadores, plantas de producción de bioetanol (el bioetanol es un biocombustible utilizado en los motores de gasolina. El término…), etc.) proviene de la transformación de la biomasa que la tiene -incluso absorbiendo el CO2 atmosférico durante su crecimiento a través de la fotosíntesis.
Dentro de la biorrefinería, este CO2 puede ser capturado con las mismas tecnologías que las desplegadas actualmente en las chimeneas de las fábricas o centrales térmicas. Una vez capturado, este CO2 puede luego ser reciclado o secuestrado en un reservorio que puede ser geológico o en suelos más superficiales (como enmienda para suelos agrícolas, en antiguas minas o canteras) o incluso en materiales de larga vida útil para la construcción de edificios o infraestructuras (estructuras, aislamientos, pavimentación, hormigón, etc.).
Si las soluciones de sumidero de carbono parecen potencialmente numerosas, aún quedan acciones importantes por realizar para desarrollar un mejor conocimiento de los flujos naturales, un mayor control de las prácticas de almacenamiento relacionadas con la gestión de la biomasa, así como para mejorar la eficiencia, la durabilidad y la costes de las tecnologías dedicadas.
Estas mejoras aún no se han demostrado en sistemas a gran escala. Al mismo tiempo, será necesario asegurarse de que estas tecnologías no reemplacen los esfuerzos para reducir las emisiones de GEI, que siguen siendo la primera palanca para lograr la neutralidad de carbono.
Finalmente, serán necesarias muchas acciones de apoyo, desde marcos regulatorios hasta normas para contabilizar los balances de emisiones, pasando por el apoyo a la investigación y el desarrollo y la mejora de la aceptabilidad de las nuevas tecnologías. Este es un proyecto importante que involucra a actores de la investigación, la industria, las autoridades locales y las autoridades públicas.
Por Daphné Lorne, IFP Énergies nouvelles, Guillaume Boissonnet, Comisión Francesa de Energías Alternativas y Energía Atómica (CEA), Jack Legrand, Universidad de Nantes, Monique Axelos, Inrae
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