El CO2 puede ser almacenado bajo tierra 100.000 años sin peligro

Una nueva investigación muestra que las acumulaciones naturales de dióxido de carbono (CO2) que han sido atrapadas bajo tierra durante unos 100.000 años no han corroído significativamente las rocas que las cubren, lo que sugiere que el almacenamiento de CO2 en depósitos bajo tierra es mucho más seguro durante largos períodos de tiempo de lo que se pensaba.

Estos resultados, publicados en la revista Nature Communications, demuestran la viabilidad de un proceso llamado captura y almacenamiento de carbono (CCS) como solución para reducir las emisiones de carbono que generan las centrales eléctricas.

El CCS implica capturar el dióxido de carbono producido por dichas centrales, comprimirlo, y bombardearlo en embalses rocosos situados a más de un kilómetro bajo la tierra.

El CO2 debe permanecer enterrado durante al menos 10.000 años para evitar sus impactos sobre el clima. Una de las preocupaciones que genera este sistema es que el ácido diluido, que se forma cuando el CO2 almacenado se disuelve en el agua presente en las rocas del yacimiento, pueda corroer dichas rocas y dejar que el CO2 se escape y salga a la superficie.

Mediante el estudio de un reservorio natural en Utah, EE.UU., en el que el CO2 liberado de formaciones profundas ha quedado atrapado durante unos 100.000 años, un equipo de investigación ha demostrado que el CO2 puede ser almacenado de forma segura bajo tierra durante mucho más tiempo que los 10.000 años necesarios para evitar impactos climáticos.

Esta nueva investigación muestra que el componente crítico en el almacenamiento geológico de carbono, la capa relativamente impermeable de la "roca de cubierta" que retiene el CO2, puede resistir la corrosión del agua saturada de CO2 durante al menos 100.000 años.

"La captura y almacenamiento de carbono es vista como la tecnología esencial para que el Reino Unido pueda cumplir con sus objetivos de cambio climático", explica el autor principal del estudio, Mike Bickle, Director del Cambridge Centre for Carbon Capture and Storage de la Universidad de Cambridge.

"Nuestro estudio demuestra que el almacenamiento geológico de carbono puede ser seguro y predecible a lo largo de muchos cientos de miles de años”, añade Bickle.

El componente clave en la seguridad del almacenamiento geológico de CO2 es una capa impermeable de roca situada sobre el embalse poroso en el que se almacena el CO2. Aunque el CO2 sea inyectado como un fluido denso, todavía es menos denso que las salmueras que originalmente llenan los poros de los depósitos, y se elevará hasta quedar atrapado por la capa de rocas relativamente impermeables.

Escasa corrosión

"Algunos estudios previos, utilizando simulaciones por ordenador y experimentos de laboratorio, han sugerido que estas rocas de cubierta pueden ser corroídas progresivamente por las salmueras cargadas de CO2, formadas al disolverse este gas, creando capas más débiles y permeables de roca de varios metros de espesor que pondrían en peligro la retención segura del CO2 ", explica Bickle.

"Sin embargo, estos estudios han sido realizados bien en laboratorio, en escalas de tiempo cortas, bien a partir de modelos teóricos. Predecir el comportamiento del CO2 almacenado bajo tierra se logra mejor mediante el estudio de las acumulaciones de CO2 naturales que han sido retenidas durante períodos comparables a los que se precisan para un almacenamiento eficaz", sigue diciendo el investigador.

Para comprender mejor estos efectos, el presente estudio examinó un reservorio natural con grandes embalses naturales de CO2 atrapado en rocas sedimentarias durante cientos de miles de años. El equipo perforó el fondo bajo la superficie de uno de estos reservorios naturales de CO2 para recuperar muestras de las capas de roca y de los fluidos confinados en los poros de la roca.

Luego estudió la corrosión de los minerales que componen la roca y cómo dicha corrosión había afectado a la capacidad de la roca de cubierta para atrapar eficazmente el CO2 durante períodos de tiempo geológicos. Se descubrió así que el CO2 tuvo muy poco impacto sobre la corrosión de los minerales en la roca de cubierta, con una corrosión de solo una capa de 7 centímetros de espesor. Esto es considerablemente menos que lo predicho en algunos estudios anteriores (varios metros de corrosión).
 
Los investigadores también usaron simulaciones por ordenador, realizadas a partir de datos recogidos de las muestras de roca, para mostrar que esta capa  de 7 centímetros había tardado al menos 100.000 años en formarse.

La investigación demuestra que la resistencia natural de los minerales de cubierta a las aguas gaseosas ácidas hace que enterrar el CO2 bajo tierra sea un proceso mucho más predecible y seguro que lo estimado previamente.

Referencia bibliográfica:

N. Kampman, et al. Observational evidence confirms modelling of the long-term integrity of CO2-reservoir caprocks. Nature Communications (2016). DOI: 10.1038/ncomms12268.