Las algas marinas cultivadas en el mar frente a la costa de Trøndelag, Noruega, se convertirán en biocarbón y se utilizarán para mejorar las tierras agrícolas. Los investigadores noruegos están probando un nuevo método para capturar y almacenar carbono.
Las algas marinas tienen una capacidad notable para absorber CO2 y, según Jorunn Skjermo, científico investigador del instituto científico noruego SINTEF, deberíamos estar aprendiendo cómo explotar este proceso.
“Nuestros planes actuales para la reducción de emisiones simplemente no serán suficientes”, dijo Skjermo. “Si queremos cumplir con nuestros objetivos de mitigación del cambio climático, no tenemos tiempo que perder eliminando el CO2 de la atmósfera”, manifestó.
Captura de carbono en el mar
El proceso de elaboración de biocarbón a partir de algas comenzará en tierra con el cultivo de plántulas de macroalgas en cuerdas. Esto tendrá lugar en los laboratorios de SINTEF en Trondheim y en una empresa con sede en los Países Bajos, lo que permitirá realizar comparaciones entre dos enfoques diferentes.
En otoño, las cuerdas se instalarán en una instalación de cultivo en Frohavet, que es un tramo de mar abierto ubicado frente de Fosen en la costa de Trøndelag en el centro de Noruega.
Las algas marinas crecen lentamente en las estaciones con menos iluminación, pero a medida que retrocede el invierno y los días se alargan, el crecimiento se acelera. Es durante este período de crecimiento que las algas marinas absorben CO2, y el próximo verano estarán listas para la cosecha.
Dado que las concentraciones de dióxido de carbono en la atmósfera y los océanos están en equilibrio, la captura de carbono del mar tiene el mismo efecto que la del aire.
Bloqueo en el carbono
Una vez cosechadas, las algas marinas se secan antes de utilizar la pirólisis para convertirlas en biocarbón. Esto se logra calentándolos a unos 600 grados en una atmósfera libre de oxígeno. Este proceso sirve para modificar la estructura molecular y estabilizar el carbono. El biocarbón resultante es resistente a la degradación por hongos y microorganismos.
La etapa de pirólisis se realizará en laboratorios de SINTEF Energy Research y en una empresa comercial.
El efecto del biocarbón en la tierra cultivable se probará en el Mære Agricultural College en Steinkjer.
Mejorando el suelo
“La obtención de biocarbón a partir de algas marinas captura y almacena CO2, además de generar un producto que se necesita”, manifestó Jorunn Skjermo.
Skjermo encabeza el segmento de investigación de un proyecto que ha recibido el nombre de Seaweed Carbon Solutions JIP (Joint Industry Project).
La adición de biocarbón al suelo tiene como objetivo ayudar a aumentar la porosidad y la capacidad de retención de agua. También creará condiciones favorables para el crecimiento de microorganismos.
Cuando el biocarbón se combina con un producto fertilizante que también se deriva de algas marinas, la mezcla sirve para suministrar al suelo nutrientes útiles.
En alta mar
La instalación de cultivo de algas marinas en alta mar comprende una red de poderosas cuerdas, o guindalezas, en las que crecen algas, suspendidas de grandes flotadores. La instalación estará anclada al fondo del mar.
La mayoría de estas instalaciones actualmente en uso en Noruega están ubicadas cerca de la costa, pero hay muchas razones por las que SINTEF quiere instalar la granja de prueba en mar abierto a pesar de la probabilidad de condiciones climáticas mucho más duras.
“Los modelos indican que la producción de algas marinas será mayor cuanto más nos alejemos de la costa”, dijo Skjermo.
“Obtendremos más algas por metro de cuerda. Esto se debe en parte al hecho de que el período de acceso a agua rica en nutrientes será más largo. Las temperaturas del agua son más estables y la salinidad prácticamente constante”, explicó.
Producción a gran escala en 2030
La instalación de prueba cubrirá un área de 65 hectáreas, y se espera que la producción esté en la región de 600 toneladas de algas marinas, que a su vez producirán 25 toneladas de biocarbón.
SINTEF ha calculado que una instalación de un kilómetro cuadrado producirá 20,000 toneladas de algas al año, lo que equivale a la captura de 3,000 toneladas de CO2.
“Creo que es realista ampliar este enfoque a una instalación industrial para 2030”, manifestó Skjermo. “Habrá que construir una fábrica para producir el biocarbón a partir de las algas”, dijo.
“Quizás el mejor enfoque sea ubicar una fábrica de este tipo cerca de una fundición u otra planta industrial que pueda actuar como una fuente de calor excedente. No todo el carbono de las algas se puede convertir en biocarbón, por lo que dicha fábrica deberá tener instalado un sistema que capture y almacene el subproducto CO2 del proceso de pirólisis”.
Skjermo está convencido de que el cultivo de algas marinas se convertirá en una industria importante. Noruega tiene una costa extensa, grandes extensiones de mar abierto, condiciones de crecimiento natural favorables, altos niveles de experiencia marítima y fácil acceso a energía limpia.
Todo cuesta dinero
La producción de biocarbón a partir de algas marinas también dará lugar a nuevas emisiones de CO2. Sin embargo, los investigadores creen que los volúmenes totales reducidos serán significativamente mayores.
Entonces, ¿el cultivo de algas y producción de biocarbón será caro?
“Nadie logra reducciones importantes de las emisiones de CO2 de forma gratuita”, destacó Skjermo.
“Mucho dependerá de cómo las autoridades lleguen a valorar los beneficios en términos de mitigación del cambio climático. La ventaja de este enfoque de captura y almacenamiento es que también genera un producto que ofrece una nueva fuente de ingresos”, informó.
Skjermo enfatiza que se deberán realizar evaluaciones exhaustivas de la ubicación de las instalaciones de cultivo de algas marinas para evitar conflictos en términos de competencia por el espacio.
Evitar conflictos
“Es vital que aprovechemos la capacidad de la biomasa para capturar el CO2”, destacó Skjermo.
“Esto significa explorar todas las opciones disponibles para nosotros. La captura de carbono en el mar utilizando algas marinas es más eficiente que utilizando plantas en tierra, y el área disponible es potencialmente muy extensa. Tendremos que investigar qué enfoques ofrecen el mayor beneficio y los niveles más bajos de conflicto. Hay que tener en cuenta muchos factores. El océano abierto también tiene muchos usuarios y habrá competencia por el espacio”.
La instalación de cultivo frente a la costa de Trøndelag es un buen ejemplo, porque está ubicada entre un área de conservación marina, un campo de tiro naval, un caladero y una ruta de navegación.
Un concepto innovador
Johanne Tryggvason Hosen de SINTEF Ocean actúa como gerente de proyecto en su totalidad y cree que el concepto es único.
“Lo que lograremos en términos de captura de carbono mediante el cultivo de algas marinas es innovador, increíblemente emocionante y de origen local en términos de las materias primas involucradas”, destacó.
“El proyecto se basa en muchos años de investigación y experiencia en la explotación de algas. La transición verde requerirá altos niveles de innovación”, dijo Hosen, quien desea elogiar a los socios del proyecto por sus contribuciones y amplia experiencia interdisciplinaria.
Los socios de SINTEF en este proyecto son DNV, Aker BP, Equinor, Wintershall Dea y Ocean Rainforest, que es una empresa con sede en las Islas Feroe que combina el cultivo de algas con la construcción de instalaciones de cultivo.
El proyecto tiene un presupuesto de US$4.7 millones.
Mayor información en: Seaweed Carbon Solutions (JIP) – SINTEF.
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Jorunn Skjermo
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