• Hanns J. Neubert und Ludger Wess

Una tarea hercúlea.

32 KlimaHerkules Aufmacher

En el gráfico anterior, sólo se enumeran las emisiones de CO2 de los combustibles fósiles carbón, petróleo y gas. Si también se tuvieran en cuenta otras fuentes como la producción de cemento o la ganadería, serían alrededor de un diez por ciento más altas. Fuente: BP

Detener el cambio climático. El cambio climático es un problema mundial y, por lo tanto, sólo puede resolverse a nivel internacional. Las estrategias que se basan en los esfuerzos nacionales en solitario, en la renuncia y las prohibiciones no funcionarán. Lo que se necesita son iniciativas empresariales y procesos innovadores que permitan en todo el mundo eliminar el CO2 de la atmósfera o convertirlo en otras materias primas.

Es una tarea hercúlea. Para limitar el calentamiento global a un máximo de 1,5 grados centígrados, las emisiones globales de dióxido de carbono (CO2) no deben superar el 55 por ciento de las emisiones de 2010, según los cálculos de los expertos del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) en 2030. Para 2050, habrá que eliminar de una vez por todas las emisiones adicionales.

La reciente publicación "Statistical Review of World Energy" de la multinacional petrolera BP muestra lo difícil que será. Después de todo, las emisiones de CO2 no disminuirán. Ni siquiera está estancado. Está subiendo (gráfico de la derecha). Según BP, la cantidad total de emisiones de CO2 fósil aumentó a poco menos de 34 gigatoneladas en 2018. El aumento del 2,0 por ciento en comparación con 2017 fue el más alto en siete años.

Sólo se puede observar un descenso en Europa y América del Sur. En Asia, África y Oriente Medio, las emisiones siguen aumentando sin control en consonancia con el desarrollo económico. Todavía no hay respuesta a la pregunta más importante: ¿Cómo pueden estos países seguir alcanzando económicamente a los países industrializados y seguir reduciendo sus emisiones?

Después de algunos años de declive, los EE.UU. registraron el mayor aumento en 30 años con un plus del 3,5 por ciento. BP culpa de ello a las inusuales condiciones climáticas de 2018, tanto en términos de frío como de calor. En los EE.UU., el número de días que había que calentar o enfriar fue el más alto en 50 años.

A pesar del Tratado de París sobre el Clima, nada sigue ocurriendo en todo el mundo. Y eso ya tiene consecuencias hoy. Como se destaca en el informe especial del IPCC sobre la viabilidad de limitar el calentamiento global a un máximo de 1,5 grados, la Tierra se encuentra actualmente en una trayectoria directa hacia un mundo de más de tres grados. El informe muestra claramente que la ciencia ha calculado mal sus modelos: eran demasiado optimistas. El cambio climático está progresando aún más rápido de lo que los expertos en clima habían esperado en el informe de estado del IPCC para la Conferencia Parroquial de 2015.

En el Ártico, por ejemplo, el aire se está calentando dos o tres veces más rápido que el promedio mundial. Esto no sólo cambia los sistemas eólicos globales, causando olas de calor y fuertes lluvias en Europa. Peor aún, el hielo que previamente reflejaba el calor solar se está derritiendo dramáticamente rápido. La superficie oscura del mar queda así expuesta y absorbe los cálidos rayos del sol. Como resultado, el agua dulce derretida podría detener la circulación salina de la Corriente del Golfo hacia el sur, lo que irónicamente podría conducir a una era de hielo en Europa. Al mismo tiempo, el permafrost se descongela más rápido de lo esperado y libera el gas metano, particularmente nocivo para el efecto invernadero (véase el recuadro de la página 34).

"El problema del cambio climático es más global, más a largo plazo, más incierto y, en última instancia, más irreversible que cualquier otro problema social que yo conozca", declaró hace un año el economista climático Gernot Wagner en la emisora austriaca ORF. Pero la manera en que los políticos, en particular, imaginan soluciones para el futuro de la tierra, no funciona, o ya no funciona.

En Alemania, las renuncias y las prohibiciones son los principales temas de debate. Esto puede funcionar a nivel nacional. Pero reducir las emisiones de CO2 en todo el mundo evitando la quema de combustibles fósiles como el carbón, el gas y el petróleo no es muy realista. Es difícil imponer renuncias y prohibiciones a escala mundial porque reducirían masivamente las oportunidades de desarrollo económico de muchos países. ¿Estarían realmente dispuestos los países industrializados a pagar la correspondiente compensación financiera elevada?

La esperanza de la humanidad está, por lo tanto, en las tecnologías que pueden ser implementadas en todo el mundo para eliminar el dióxido de carbono de la atmósfera y apagarlo. O convertir el CO2 producido por numerosos procesos industriales en materias primas utilizables.

Pero esto tampoco es fácil. Porque estas tecnologías son muy intensivas en energía. La termodinámica nos enseña que exactamente la misma cantidad que se produce durante la combustión de combustibles fósiles debe añadirse a la energía de proceso para convertir el CO2 en otras sustancias. Por lo tanto, es crucial utilizar catalizadores y energías renovables en estos procesos.

Los autores privados Hanns J. Neubert y Ludger Wess han emprendido la búsqueda de las ideas correspondientes.

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Eliminar el CO2.

Innovación y tradición. El mundo necesita ambas cosas: innovación a través de nuevos procesos eficientes para extraer CO2 de la atmósfera. Y los sistemas tradicionales de almacenamiento de CO2, como los bosques y el uso de la madera.

// 01 Los captadores de CO2.

"En principio, el problema del CO2 es como verter agua en un barril todos los días sin saber cuándo se desbordará. Ahora estamos haciendo un esfuerzo tremendo para poner un poco menos en el barril que el año pasado. Siempre me he preguntado por qué no tratamos de sacar agua del barril", explica Christoph Gebald, cofundador de la empresa suiza Climeworks (la riqueza privada informó por primera vez sobre la innovadora empresa en diciembre de 2017).

La eliminación directa del CO2 del aire ambiente es la solución más obvia al problema climático. Sin embargo, actualmente sólo hay dos empresas en todo el mundo que utilizan Captura Directa de Aire (DAC) además de Climeworks - Termostato Global en Nueva York e Ingeniería de Carbono en Vancouver.

Hay que superar dos desafíos durante la implementación. En primer lugar, la tecnología requiere una gran cantidad de energía. Y en segundo lugar, el gas de efecto invernadero separado debe almacenarse de tal manera que nunca vuelva a la atmósfera.

Climeworks, fundada en 2009, ha desarrollado una solución especialmente elegante y con visión de futuro para ambos: Extrae la energía necesaria del suelo volcánico y transforma el CO2 capturado en roca.

Después de que Climeworks presentara su primera "aspiradora de aire" comercial en Hinwil, cerca de Zurich, en la primavera de 2017, que puede lavar 900 toneladas de CO2 al año del aire, instaló una planta más pequeña unos meses después en Islandia, directamente al lado de la central geotérmica de Hellisheiði. La central eléctrica bombea abundante agua caliente del sistema volcánico de Hengill, al sureste de Reykjavik, generando así 300 megavatios de energía eléctrica.

Las enormes cajas de ventiladores Climeworks aspiran ahora el aire ambiente. Los filtros especiales ligan químicamente el CO2. Una vez que los filtros están saturados, se calientan a unos 100 grados, lo que libera el gas del filtro de nuevo. A continuación, se bombea con el agua de retorno de la central geotérmica a una profundidad de 700 metros. Allí comienza un proceso químico en el que el CO2 reacciona con la roca volcánica y en menos de dos años se convierte en calcita blanca, por lo que se elimina de la atmósfera por una eternidad.

En la actualidad, la pequeña planta sólo produce 50 toneladas de CO2 al año, pero en las etapas finales 2500 toneladas de CO2 al año se convertirán en piedra. Gebald y su socio Jan Wurzbacher suponen que su tecnología podría ser utilizada en numerosos lugares similares en todo el mundo en suelo volcánico.

Sin embargo, en la actualidad, la eliminación de una tonelada de CO2 de esta forma sigue costando entre 600 y 800 dólares estadounidenses. En tres o cuatro años, deberían ser sólo 200. Sin embargo, a largo plazo, Gebald está convencido de que el precio podría reducirse a 100 dólares estadounidenses. Esto situaría a la empresa en un área en la que su proceso podría financiarse a un precio de CO2 correspondiente.

Sin embargo, este ejemplo también muestra lo poco útil que es la trayectoria de precios para una tonelada de CO2 propuesta en el paquete climático del gobierno alemán. El precio objetivo de 60 dólares para el año 2030, como se anunció allí, no le da una oportunidad a esta fascinante tecnología. 

Por lo tanto, Climeworks se dirige hoy en día también a personas con visión de futuro, a las que les gustaría asumir la responsabilidad de su propia huella climática. En su tienda online, la compañía ofrece convertir 25 toneladas de CO2 puro en piedra en el subsuelo islandés por una inversión anual de 24.000 euros. A la comparación: Un alemán medio emite en este tiempo aproximadamente doce toneladas.

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Gases climáticos - mucho más que CO2.

El CO2 representa el 66% del calentamiento global. Además, hay otros gases que contribuyen significativamente al calentamiento global. El metano es la segunda sustancia más importante. Es entre 28 y 85 veces más perjudicial para el clima que el CO2 y contribuye en un 17 por ciento al calentamiento global. Las fuentes de metano controlables por el hombre son principalmente el cultivo de arroz y la cría de ganado. Además, el metano se libera de las ciénagas y los humedales, cada vez más en las latitudes árticas, donde el permafrost se descongela porque el calentamiento es dos o tres veces más rápido aquí que en el resto del mundo.

El óxido nitroso también se está convirtiendo cada vez más en un problema. Gran parte de esto proviene de fuentes naturales. Pero la agricultura moderna, con su exagerada fertilización y los purines de la ganadería, ha aumentado aún más las concentraciones de óxido nitroso.

Aunque las concentraciones en el aire son extremadamente bajas, las sustancias técnicas de la tierra también se calientan. El tetrafluoretano de las plantas de enfriamiento es de 1300 a 3700 veces más efectivo en el clima que el CO2 y los fluorocarbonos, incluso de 10800 a 12400 veces. El trifluoruro de nitrógeno procedente de la fabricación de células solares y pantallas de cristal líquido es incluso de 12800 a 16100 veces más problemático para el clima que el CO2.

Sin embargo, el peor gas de efecto invernadero es probablemente el hexafluoruro de azufre, que se utiliza como gas protector en la producción de magnesio y se escapa de las fugas en los interruptores de alta tensión aislados con gas. Es entre 17500 y 23500 veces más eficaz desde el punto de vista climático que el CO2. Para que el clima futuro siga siendo soportable para la civilización humana, las emisiones adicionales de todas estas sustancias tendrían que estar finalmente completadas para el año 2050.

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// 02. Captura de carbono.

Una segunda posibilidad, que podría contribuir a la eliminación del CO2 del aire, sería acelerar la erosión de las rocas. Durante miles de millones de años, este proceso natural ha ayudado a unir los gases de efecto invernadero. Cuando las piedras envejecen químicamente, el ácido carbónico se forma a partir del CO2 de la atmósfera en el agua subterránea circundante. Los elementos cargados positivamente, como el calcio o el magnesio, retienen el ácido carbónico cargado negativamente en el agua subterránea, que finalmente llega a los océanos con el carbono unido. Permanece allí durante miles de años.

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Este proceso podría ser apoyado por grandes áreas de grava de piedra natural. El carbono también podría ser arado en los campos, donde incluso podría almacenar nutrientes. Investigadores del Instituto de Investigación del Impacto Climático de Potsdam calcularon que habría suficiente espacio en la tierra para permitir que mil millones de toneladas de carbono desaparecieran cada año. A modo de comparación, la humanidad libera ocho mil millones de toneladas de carbono puro cada año. 

Dado que es necesario adquirir grandes extensiones de tierra mediante largas negociaciones o persuadir a los agricultores para que utilicen la grava en sus campos, ningún inversor ha encontrado todavía la manera de invertir en este método. Sólo el Leverhulme Centre for Climate Change Mitigation de Sheffield lo prueba en grandes áreas agrícolas de Estados Unidos, Australia y Malasia. El nuevo inversor estadounidense "Y-Combinator" ha puesto en marcha recientemente un programa de financiación para promover a los jóvenes empresarios que puedan presentar planes de negocio sobre la base de este método. Hasta ahora sin éxito.

// 03. Más bosque.

El método más sencillo para ligar el CO2 es la forestación de los bosques. Los árboles, especialmente los de crecimiento rápido como los abedules o los álamos, almacenan enormes cantidades de carbono. El CO2 permanecería allí durante los próximos 100 a 150 años.

Si la madera de árboles viejos se utiliza para la construcción, el carbono sería eliminado de la atmósfera mientras los edificios permanezcan en pie. La madera podría sustituir al hormigón, que es especialmente perjudicial para el clima, ya que la producción de cemento libera grandes cantidades de CO2.

Los edificios de fábricas, oficinas y apartamentos hechos de madera son una tradición en Canadá y Escandinavia. En Baden-Württemberg, la proporción de nuevos edificios residenciales de madera en 2018 era de casi el 30 por ciento, y para edificios de oficinas e industriales la proporción de edificios de madera en Schleswig-Holstein era del 23 por ciento. Incluso los edificios de gran altura son posibles. La más alta del mundo se completó en marzo de este año en Brumunddal, Noruega, a 100 kilómetros al norte de Oslo. Sus 18 plantas alcanzan una altura de 85 metros. La torre de madera "HoHo" construida en Viena por el inversor inmobiliario austriaco Günter Kerbler es sólo un metro más baja.

La madera podría incluso ser quemada para generar energía si el CO2 liberado es separado y almacenado en cavernas subterráneas. El carbón restante podría utilizarse para aflojar los suelos cultivables, donde el carbono también permanecería durante mucho tiempo.

Estos procesos, que son básicamente adecuados para generar energía a partir de todos los combustibles vegetales, se denominan BECCS, bioenergía con captura y almacenamiento de CO2. Alrededor de media docena de centrales eléctricas en todo el mundo funcionan de acuerdo con este principio.

El desafío: BECCS sólo puede ser implementado a gran escala y por lo tanto entra rápidamente en conflicto con la producción de alimentos. Por miedo a la resistencia de los terratenientes y de la población, casi nadie se atreve hoy en día a construir más plantas de este tipo.

El mayor problema, sin embargo, se refiere al propio bosque. Desafortunadamente, los bosques existentes están en una mala posición y no está claro cómo responderán al calentamiento progresivo.

Este año y el año pasado, miles de kilómetros cuadrados de bosques en Siberia, el norte de Canadá y Brasil fueron incendiados por una sequía extrema. Según los cálculos del físico Mark Parrington, del Servicio Europeo de Vigilancia de la Atmósfera de Copérnico en Inglaterra, los incendios alrededor del Ártico por sí solos han liberado un estimado de 140 millones de toneladas de CO2, según taz. El cambio climático está calentando los incendios, y los incendios están calentando el cambio climático.

Actualmente, China está adoptando una postura positiva en lo que respecta a la reforestación. Su "Muralla Verde" se extiende a lo largo de 4.500 kilómetros paralelos a la histórica Gran Muralla China, tiene varios cientos de kilómetros de ancho y está compuesta principalmente de bosque mixto. Desde 1978 se han plantado más de 60.000 millones de árboles. Originalmente fue planeado como una barrera contra los vientos del desierto del norte. Cuando el "Muro" esté terminado en 2030, el bosque cubrirá un área del tamaño de Alemania.

Además, cada habitante de China de entre 11 y 16 años estaba obligado a plantar de tres a cinco árboles al año.

Otros países también se están reafirmando cada vez más. "Sin embargo, un problema importante de los programas financiados por el Estado son los ciclos políticos cortos. No se pueden utilizar para la planificación a largo plazo", critica Peter Elsasser, del Instituto de Economía Forestal Internacional de Turingia, en Hamburgo-Bergedorf.

Los manglares de las costas han demostrado ser reservas de CO2 particularmente eficaces, como explicó en una conferencia Monika Breuch-Moritz, Vicepresidenta de la Comisión Oceanográfica Internacional (COI) de la UNESCO: "Aunque los manglares cubren sólo el dos por ciento de la superficie de la tierra, almacenan tanto CO2 en sus raíces y suelos como todos los ecosistemas terrestres juntos. La destrucción de los manglares es, por lo tanto, mucho peor que un incendio forestal tropical.

Mientras tanto, existen incluso fondos para inversiones forestales sostenibles, que se destinan a compensar la enorme huella climática de personas especialmente ricas. Sin embargo, es importante examinar detenidamente la cuestión: ¿qué hacen realmente estos institutos? ¿Dónde invierten? ¿Y tienen certificados de organizaciones acreditadas?

Una alternativa es su propio bosque. "Si pudiera elegir comprar un bosque localmente y dejarlo crecer por razones de protección climática, o apoyar un fondo, siempre preferiría la primera opción. Simplemente porque entonces tengo una influencia más directa", dice el investigador forestal Elsasser.

Pero la reforestación sólo puede ser parte de todo un paquete de medidas. Si 200.000 millones de toneladas de CO2, un tercio del dióxido de carbono que se ha liberado a la atmósfera desde la industrialización, se eliminara del aire sólo con la forestación adicional, Suecia tendría que duplicar su superficie, como han calculado recientemente Jean-François Bastin, del Instituto Federal Suizo de Tecnología ETH de Zúrich, y sus colegas. Al mismo tiempo, es necesario aumentar la superficie agrícola para alimentar a una población mundial en crecimiento, por lo que los conflictos son inevitables.  ®

Autor: Hanns-J. Neubert

32 Klima 3

Convertir CO2.

La increíble historia de Clostridium autoethanogenum. La biotecnología moderna puede hacer contribuciones significativas para devolver al ciclo el CO2 producido por los procesos industriales. Los políticos sólo tienen que crear las condiciones marco para ello.

En realidad, el proceso no es nada nuevo. El monóxido de carbono se ha utilizado durante mucho tiempo en la química para producir etanol como combustible. "Pero podemos hacerlo mejor y más barato. Porque tenemos un empleado importante: Clostridium autoethanogenum", explica Sean Simpson, fundador de la empresa de tecnología Lanzatech.

En la fermentación del gas de síntesis, los organismos producen productos químicos a partir de una mezcla de monóxido de carbono (CO) e hidrógeno (H2), así como de otros gases, conocidos como gas de síntesis. Estos pueden ser utilizados como biocombustibles o como productos químicos de plataforma en la industria química: Metano, etanol, butanol, ácido acético y ácido butírico.

Aunque los microorganismos no son tan productivos como los procesos químicos, requieren menos presión y calor y pueden soportar diferentes proporciones de monóxido de carbono e hidrógeno.

Particularmente fascinante: Si hay suficiente hidrógeno disponible, Clostridium autoethanogenum puede utilizar no sólo CO sino también CO2. A altas concentraciones de dióxido de carbono, es incluso capaz de producir hidrógeno por sí mismo en un proceso biológico.

La desventaja es que el caldo de fermentación en el que las bacterias hacen su trabajo sólo puede absorber cantidades limitadas de gas. Además, el etanol producido es tóxico para las bacterias en concentraciones más altas. Y el producto tiene que ser separado por destilación - otro paso intensivo en energía.

Por lo tanto, Lanzatech ha optimizado sus bacterias en consecuencia y ahora está utilizando cepas que pueden manejar concentraciones de alcohol mucho más altas. Sin embargo, las bacterias no pueden tolerar la presencia de oxígeno. Por lo tanto, encuentra condiciones de vida ideales en los gases de escape sin oxígeno de las acerías. Si se van a utilizar otras fuentes -desechos, biomasa o gases residuales de refinerías-, el oxígeno debe ser eliminado completamente de antemano.

Lanzatech fue fundada en Nueva Zelanda en 2005 por los dos científicos Sean Simpson y Richard Forster. Ambos habían trabajado anteriormente para una empresa que quería convertir la biomasa en etanol. Sin embargo, esto no fue posible. Pero la idea de utilizar la biotecnología para hacer más sostenibles los procesos industriales no dejó en paz a los científicos. Buscaron en la bibliografía los procesos adecuados y finalmente se concentraron en la utilización de los gases de escape de las grandes fábricas. Obtuvieron la bacteria de una colección alemana.

En los meses siguientes, Lanzatech comenzó como una verdadera empresa de garaje - con un laboratorio improvisado, dinero prestado, equipos de laboratorio desechados y un refrigerador convertido en incubadora de una sucursal abandonada de un supermercado. Rápidamente resultó que Simpson y Forster habían dado en el blanco con su idea. Ya en 2006 recibieron financiación, un verdadero laboratorio y, poco después, importantes recursos financieros.

"Sin embargo, no fue un paseo por el parque", dice Frey Burton, responsable de temas de sostenibilidad en Lanzatech. "Algo así funciona bien en el laboratorio. El problema es el desarrollo de procesos para que todo funcione de forma fiable a gran escala. Nuestro sistema funciona ahora en una fábrica de acero en China. La planta entró en funcionamiento en mayo de 2018 y ya ha producido 36 millones de litros de etanol a partir de los gases de escape desde entonces".

La capacidad de producción es de 72 millones de litros al año. En la actualidad se está construyendo otra fábrica de etanol en el emplazamiento de una acería en Gante, Bélgica. En India, la compañía planea construir tres plantas en las que las bacterias utilizarán los gases de escape de las refinerías de petróleo. Una fábrica prevista en Sudáfrica trabajará con gases de escape de una fundición de aluminio y una planta piloto californiana utilizará biomasa procedente de la agricultura.

Lanzatech no sólo quiere ganar dinero con la producción de etanol, sino que también se basa en un modelo de licencias. La empresa se beneficia de la versatilidad de Clostridium autoethanogenum. Podemos convertir rápidamente nuestras cepas para producir otras cosas, como la acetona", explica Burton, "de esta manera podemos suministrar a los clientes bacterias hechas a medida para producir el producto deseado a partir del gas de síntesis".

Lanzatech no es la única empresa que utiliza microorganismos para convertir los óxidos de carbono en valiosas materias primas. "Los organismos vivos son insuperables en su capacidad de formar de forma eficiente compuestos de carbono muy complejos con docenas de átomos de carbono de la materia prima CO2, siempre que reciban suficiente energía", explica Jürgen Eck, director ejecutivo de la empresa alemana de biotecnología Brain AG.

La empresa, fundada en 1993 y que cotiza en bolsa desde 2016, comenzó a trabajar en el proyecto correspondiente hace casi una década. El objetivo es utilizar bacterias para convertir los óxidos de carbono de los gases de combustión de las centrales eléctricas alimentadas con lignito en sustancias útiles. "Habíamos encontrado comunidades bacterianas en los canales de gases de combustión de seis metros de ancho de las centrales eléctricas alimentadas con lignito que utilizaban los gases monóxido de carbono y dióxido de carbono contenidos en ellas", dice Eck. "Estas bacterias, que se encuentran en la naturaleza en fuentes de ácido sulfúrico que contienen CO2, se han asentado allí porque el ambiente en los gases de escape de las centrales eléctricas es muy similar a su hábitat natural.

El proyecto avanzó a buen ritmo, pero luego fue víctima de la reestructuración empresarial de RWE. Por eso Brain se asoció con la filial de Südzucker CropEnergies AG, una empresa que produce bioetanol a partir de azúcar.

"En este proceso, que también funciona en presencia de oxígeno, cada molécula de glucosa produce dos moléculas de etanol y dos de dióxido de carbono. Queremos evitar que se publique", explica Eck. Su idea: "Alimentamos con el gas de efecto invernadero a organismos que producen ácidos dicarboxílicos a partir de él. Estos son los materiales básicos para plásticos como las poliamidas y los poliésteres. Sin embargo, también pueden ser convertidos en compuestos más complejos por otros microorganismos en un segundo paso. Necesitan el hidrógeno como fuente de energía".

Este hidrógeno proviene de la electrólisis del agua, un proceso muy intensivo en energía. Lo que a primera vista parece ser un problema podría ser la solución a uno de los mayores desafíos para la producción de energía regenerativa a partir del viento y la luz solar en Alemania. En la actualidad, la cantidad de electricidad generada a partir de estas fuentes fluctúa enormemente. En algunas condiciones climáticas con mucho viento y sol, se produce un múltiplo de la electricidad requerida. Los productores de electricidad tienen que pagar mucho dinero a los países vecinos de Alemania para que reduzcan sus capacidades y alimenten el excedente de electricidad alemana a la red. "En cambio, podríamos usar esta electricidad para producir hidrógeno", explica Eck. "El hidrógeno tiene una densidad energética muy alta y es relativamente fácil de almacenar y transportar. Es un portador de energía muy prometedor para el futuro".

Entonces el balance general sería excelente: la electricidad, que no genera CO2, se utiliza para convertir el CO2 generado durante la producción de combustible en sustancias complejas e industrialmente utilizables y evitar así su liberación.

El potencial de ambas tecnologías es enorme. "Alemania es un país extremadamente pobre en recursos. Pero RWE produce 160 millones de toneladas de CO2 al año sólo en Renania del Norte-Westfalia. Contiene algo más de 70 millones de toneladas de carbono, aproximadamente la misma cantidad que Alemania importa cada año en forma de petróleo crudo". Cuanto más de esto sea procesado con la ayuda de bacterias, mejor será para el clima.

"Vemos un futuro en el que, por ejemplo, una acería produciría acero ligero para piezas de aviones, utilizando nuestras bacterias para producir no sólo combustible sino también fibras sintéticas, plásticos y elastómeros para el equipo y la cabina del avión", dice Frey Burton de Lanzatech. "Eso sería una verdadera gestión de reciclaje: evitar los residuos, utilizar de forma eficiente los recursos y obtener un valor añadido mediante la reducción de las emisiones de CO2.

Según los cálculos de Lanzatech, si el principio se utilizara en cualquier lugar donde se produzca la producción industrial de CO2, el 30 por ciento del petróleo crudo que se consume actualmente podría ser reemplazado cada año y las emisiones globales de CO2 podrían reducirse en un diez por ciento.

Sin embargo, las condiciones marco deben ser las adecuadas. "El precio del CO2 es importante", señala Eck, "si la producción de CO2 se encarece, esto puede acelerar enormemente el proceso. Si el precio de una tonelada de CO2 no fuera de 25 euros, como ocurre actualmente, sino de 60 u 80 euros, probablemente se produciría un aumento de la demanda. "Actualmente tenemos las tecnologías, pero no las condiciones marco que las harían económicamente lucrativas", dice Eck.

También en este caso se hace evidente lo problemático que es el precio del CO2 de 60 dólares para el año 2030, tal y como se prevé en el paquete climático del Gobierno alemán. La tecnología ya disponible hoy en día para la conversión de CO2 probablemente no tendría un efecto a gran escala hasta dentro de otros diez años. Demasiado tarde.

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¿Forestal contra la agricultura? La solución es más cosecha en menos tierra.

Una forma eficaz y sencilla de reducir las emisiones de CO2 es reforestar grandes superficies. Sin embargo, esto entra en conflicto con la necesidad de alimentar a una población mundial en crecimiento.

Contrariamente a la creencia popular, la solución al problema alimentario no es la agricultura ecológica. Su renuncia a los fertilizantes minerales y a la protección eficaz de los cultivos conduce a una reducción significativa de la productividad. Los agricultores orgánicos a veces cosechan menos de la mitad de lo que los agricultores convencionales producen en la misma tierra a partir de cereales y patatas. Esto se debe a que todos los cultivos alimentarios de hoy en día son más nutritivos que sus antepasados naturales, pero también más pobres en componentes mal digeridos y sustancias amargas repelentes de insectos. Los parásitos también se benefician de estas mejoras que los criadores han hecho durante miles de años. Si no utilizamos antídotos eficaces, gran parte de la cosecha cae víctima de ellos. La desagradable verdad: si la humanidad se alimenta al cien por cien de la agricultura ecológica, necesitaríamos un segundo planeta.

Es interesante observar que la biología moderna podría resolver el problema. Se han desarrollado plantas con resistencia incorporada a las plagas y enfermedades. Estas plantas son controvertidas porque están modificadas genéticamente. Sin embargo, si se examinan más de cerca, los temores asociados resultan injustificados.

Las plantas resistentes a los insectos se han encontrado durante mucho tiempo en la naturaleza. Por ejemplo, producen la toxina de la bacteria del suelo Bacillus thuringiensis (abreviada Bt), que daña a las larvas de los insectos cuando la ingieren. Estas bacterias se pueden encontrar en cada lechuga, cada zanahoria, cada papa y se rocían rutinariamente en las plantas en la agricultura orgánica.

Sin embargo, la bacteria natural del suelo tiene desventajas: Daña a los insectos útiles, es arrastrado por la lluvia, desactivado por la luz solar - y por lo tanto debe ser rociado varias veces. Las llamadas plantas Bt, en cuyo genoma se ha incorporado el gen para la formación de la toxina bacteriana, sólo dañan a los insectos que realmente comen de la planta. Es inofensivo para los seres humanos porque sólo sería problemático si entrara ileso en un ambiente intestinal alcalino. Pero sólo los insectos tienen intestinos alcalinos; los animales superiores y los humanos tienen un tracto digestivo fuertemente ácido en el que la proteína se descompone inmediatamente.

Las plantas Bt se han cultivado durante décadas, especialmente fuera de Europa, y han reducido significativamente el uso de insecticidas en los países donde se cultivan. Los resultados muestran que es posible obtener mejores cosechas sin el uso de insecticidas sintéticos.

Lo mismo se aplica a las infecciones fúngicas: las patatas que se han hecho biotecnológicamente resistentes al ataque de hongos ya no necesitan ser tratadas. La agricultura orgánica, por otro lado, tiene que aplicar sales de cobre para combatir esta temida enfermedad de las plantas, ya que estas sales de cobre no son muy eficientes pero envenenan el suelo y el agua a largo plazo.

Pero la biotecnología tiene aún más bajo la manga. Para algunos cultivos, una innovación natural podría aumentar los rendimientos en un 50 por ciento.

Cuando las plantas verdes conquistaron el planeta hace muchos millones de años, el contenido de oxígeno de la atmósfera aumentó drásticamente y el contenido de CO2 disminuyó. Después de todo, el contenido de dióxido de carbono se hizo tan bajo que las plantas tuvieron dificultades para encontrar suficiente para la fotosíntesis. Esta deficiencia llevó a una adaptación evolutiva.

Originalmente, todas las plantas introducen CO2 en su metabolismo a través de la formación de una molécula con tres átomos de carbono. Sin embargo, esta reacción es sorprendentemente lenta, propensa a errores y a menudo se detiene. Sobre todo, sólo funciona de forma suficientemente eficiente cuando la concentración de CO2 es suficientemente alta. Por lo tanto, algunas plantas han desarrollado un mecanismo en el que el CO2 es capturado en una fase anterior mediante la formación de una molécula con cuatro átomos de carbono.

Estas moléculas entonces migran a donde normalmente tiene lugar la asimilación de CO2. En este punto, la molécula C4 libera dióxido de carbono y, por lo tanto, garantiza que siempre haya un poco más de dióxido de carbono en el lugar del proceso C3 que en la atmósfera circundante. Por lo tanto, las plantas que han sufrido esta adaptación se denominan plantas C4.

Lo asombroso de esto es que este desarrollo evolutivo completamente natural ya ha tenido lugar más de 60 veces en paralelo y de forma completamente independiente en diferentes líneas de plantas. Esto es una indicación clara de que sólo se requieren alteraciones genéticas menores para crear esta vía metabólica.

Ejemplos de cultivos C4 son el maíz, la caña de azúcar y el mijo. Un equipo internacional -apoyado por la Fundación Bill y Melinda Gates- está trabajando actualmente junto con el Instituto Internacional de Investigación sobre el Arroz (IRRI) para convertir el arroz en una planta C4. Después de todo, el arroz es uno de los cultivos más importantes de la humanidad. Los investigadores asumen que tal conversión puede aumentar los rendimientos hasta en un 50 por ciento.

Otro efecto secundario: Las plantas C4 requieren menos agua y nitrógeno. Esto podría reducir drásticamente la superficie cultivada sin aumentar la necesidad de fertilizantes minerales. Una vez que el truco haya tenido éxito, también podría ser posible modificar otros cultivos C3 en variantes C4 - trigo, centeno, avena y papas. Sería un cambio dramático en el cultivo de alimentos. Y la oportunidad de liberar más tierra para reforestación.

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Autor: Dr. Ludger Wess

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