Falso villano

Según los especialistas, el carbón usado como combustible se originó a partir de plantas sepultadas durante el periodo carbonífero de la Tierra, hace unos 300-350 millones de años. De la misma manera, se asume comúnmente que el petróleo y el gas natural, también usados como combustibles, se habrían formado a partir de materia orgánica sepultada hace muchos millones de años, la cual fue transformada por las grandes presiones y altas temperaturas a las que fue sometida. Por lo demás, y al margen de las hipótesis sobre la formación de los combustibles fósiles, lo que sí es un hecho es que estuvieron atrapados bajo la superficie del planeta por millones de años, hasta que hace muy poco tiempo -en términos geológicos- se empezaron a extraer y a quemar en forma acelerada. Esto, como sabemos, ha originado una crisis climática.

El elemento químico que está en el centro de la crisis climática es el carbono. Al quemar un combustible fósil, carbón, petróleo o gas natural, se produce dióxido de carbono que se acumula en la atmósfera y actúa como una cubierta que refleja el calor que emite la superficie de la tierra que se calienta en consecuencia. La mitigación de la crisis climática requiere así de la sustitución de los combustibles fósiles por fuentes no contaminantes como el sol o el viento que generan energía eléctrica. En términos generales, se habla de electrificar la economía como una medida de mitigación del cambio climático  

En algunos casos, sin embargo, la energía eléctrica no es una solución. Por ejemplo, supongamos que se pretende hacer volar un avión comercial con energía solar. Dado que esta energía está muy diluida, no podría obtenerse al momento por medio de paneles solares colocados en el fuselaje del avión y habría que almacenarla previamente en un banco de baterías. Este banco, sin embargo, tendría un peso excesivo y todo el arreglo sería inviable. Sería así difícil o imposible prescindir de fuentes de alta densidad de energía, como lo son los combustibles fósiles.  

Para aplicaciones en las que las energías renovables no proporcionen una solución factible y aun así pretendamos combatir el cambio climático, habría que recurrir a otras opciones. Por ejemplo, al uso de combustibles que no contengan carbón. Como otra posibilidad se podría “reusar” el carbón previamente generado, múltiples veces de ser posible, en lugar de extraer más carbón del subsuelo. En este respecto, en un artículo aparecido esta semana en la revista “Nature Reviews Chemistry” se discuten perspectivas para cerrar el círculo del carbono y “desfosilizar” segmentos de la economía estadounidense que son difíciles de electrificar. Dicho artículo fue publicado por un grupo de investigadores encabezado por Wendy Shaw de Pacific Northwest National Laboratory en el estado de Washington.

Habría que señalar que Shaw y colaboradores no solamente consideran la desfosilización de la economía para resolver el problema de cambio climático, sino que consideran el problema más amplio de contaminación ambiental por carbono. En este sentido, sabemos que existe un problema grave de contaminación por plásticos, que son materiales que contienen carbón como uno de sus constituyentes. Igualmente, consideran la contaminación por desechos municipales, por desechos agrícolas y por gas metano, que son todos fuentes de contaminación por carbón. En particular, el metano está compuesto de carbón e hidrógeno y se sabe que es un gas de invernadero altamente contaminante, muchas veces más potente que el dióxido de carbono.      

Shaw y colaboradores contemplan un mundo en el que los átomos de carbono no se desperdician, sino que se reciclan para una misma aplicación o como materia prima para otros procesos de fabricación.  Como fuentes de materias primas consideran a las principales fuentes de contaminación de carbono: el dióxido de carbono de la atmósfera, que es con mucho la mayor, los desechos municipales, los desechos agrícolas, los plásticos y el metano. Para extraer el carbono de estas materias primas sería necesario desarrollar las tecnologías correspondientes. 

Los autores contemplan también un mundo en el que los combustibles fósiles son sustituidos por otros combustibles sin carbono, como el hidrógeno o el amoniaco. El hidrógeno es particularmente atractivo pues se obtiene solamente agua como residuo de su combustión. A pesar de esta gran ventaja, sin embargo, el hidrógeno tiene también desventajas. Una de ellas es su temperatura de licuefacción extremadamente baja, de menos 253 grados centígrados. Así, no podríamos llenar de hidrógeno líquido el tanque de combustible de nuestro automóvil, como sí lo podemos llenar con gasolina.

Por todo lo anterior, el carbono aparece como el villano de la historia, lo cual no deja de ser injusto y engañoso. Por un lado, al igual que todos los seres vivos, estamos en buena medida hechos de carbón. Por otro lado, el carbón estuvo plácidamente durmiendo por millones de años bajo la superficie de la tierra y no es de ninguna manera culpable del mal uso que hemos hecho de él.