Captura Directa de Aire (o DAC, por sus siglas en inglés: Direct Air Capture).
A diferencia de capturar el CO2 de una chimenea industrial (donde la concentración es alta, del 10-20%), sacar CO2 del aire es mucho más difícil porque está muy diluido (solo el 0.04%). Es como intentar encontrar agujas en un pajar gigante usando imanes.
Actualmente, existen dos métodos industriales principales que lideran esta carrera tecnológica:
1. El Método de "Filtros Sólidos" (Adsorción Sólida)
Este es el método que usan empresas como Climeworks (famosa por su planta "Orca" en Islandia). Es el más modular y fácil de entender.
Cómo funciona: Imagina ventiladores gigantes (parecidos a los de un aire acondicionado industrial) que aspiran aire ambiente.
El Filtro: El aire pasa a través de un filtro hecho de un material poroso tratado con aminas (compuestos químicos que "aman" el CO2 y se unen a él químicamente). El resto del aire (nitrógeno, oxígeno) pasa de largo.
La Esponja: Piensa en el filtro como una esponja. Una vez que la "esponja" está llena de CO2, el ventilador se detiene y la cámara se cierra.
La Extracción: Se calienta el filtro a una temperatura moderada (unos 80-100 °C) y a veces se aplica vacío. El calor hace que el filtro "suelte" el CO2 puro, que se extrae y se almacena.
Ventaja: Requiere calor de baja temperatura, que puede obtenerse de energía geotérmica o calor residual industrial.
2. El Método de "Lavado Líquido" (Sistemas de Disolventes)
Este método, usado por empresas como Carbon Engineering, se parece más a una planta química industrial tradicional. Es más complejo pero escala muy bien para volúmenes masivos.
Paso 1 (La Ducha): El aire entra en una torre enorme y se rocía con una solución líquida de Hidróxido de Potasio (KOH). El CO2 reacciona con el líquido y se queda atrapado, convirtiéndose en Carbonato de Potasio. El aire limpio sale.
Paso 2 (La Pelletización): Ese líquido se mezcla con cal (Calcio) en un reactor. El CO2 cambia de pareja: deja el potasio y se une al calcio, formando pequeñas bolitas sólidas de Carbonato de Calcio (básicamente, piedra caliza sintética).
Paso 3 (El Horno): Aquí viene la parte intensa. Esas bolitas sólidas se calientan en un horno ("calcinador") a muy alta temperatura (unos 900 °C).
Resultado: El calor rompe las bolitas, liberando el CO2 como gas puro para ser capturado, y dejando atrás óxido de calcio que se recicla para empezar el ciclo de nuevo.
Desventaja: Requiere mucha energía térmica de alta temperatura (generalmente gas natural, aunque se busca usar hidrógeno o electricidad).
¿Qué se hace con el CO2 después?
Una vez que tienes el CO2 puro, tienes dos caminos:
Secuestro (CCS): Lo inyectas a kilómetros de profundidad bajo tierra. En Islandia, usan el método Carbfix: mezclan el CO2 con agua y lo inyectan en roca de basalto. En menos de dos años, el CO2 reacciona con la roca y se convierte en piedra (literalmente se mineraliza). Es seguro y permanente.
Uso (CCU): Usas el CO2 para fabricar cosas útiles, como combustibles sintéticos (E-fuels) para aviones, plásticos o bebidas carbonatadas, creando una economía circular del carbono.
El gran desafío ahora mismo no es la química (que ya funciona), sino la energía y el costo. Para que esto frene el cambio climático, necesitamos que estas plantas funcionen con energía 100% renovable y que sean tan grandes como la industria petrolera actual, pero funcionando a la inversa.
Ahora en España se podría usar esto para solucionar varios problemas:
- La intermitencia y el exceso de producción renovable (el “curtailment” o vertido).
- La necesidad de combustibles neutros en carbono (e-fuels) para sectores difíciles de electrificar (aviación, transporte marítimo).
Su propuesta de usar el exceso de producción solar para la reducción electroquímica de CO2 a etanol (o CO2RR a etanol) tiene un enorme potencial.
Aquí detallo cómo funciona esta solución y por qué es tan prometedora en el contexto español:
1. El Problema: Exceso de Producción y “Apagones Solares”
España, especialmente la zona sur, tiene una capacidad solar instalada tan grande que, en momentos de baja demanda (tardes de fin de semana, por ejemplo), la red eléctrica no puede absorber toda esa energía.
- El Desperdicio: La solución actual es limitar la producción (el “curtailment” o vertido), desperdiciando energía limpia.
- La Inestabilidad: Si la limitación no se gestiona bien o la infraestructura es antigua, el exceso de voltaje puede provocar fallos y, en casos extremos, disparar protecciones y causar micro-cortes o, como menciona, la necesidad de “apagar” plantas de generación para estabilizar la red.
2. La Solución Propuesta: DAC + CO2RR a Etanol
Aquí es donde entra el proceso de Captura Directa de Aire (DAC) y la Conversión Electroquímica de CO2 (CO2RR).
A. Captura del CO2 (DAC)
Se instala una planta de Captura Directa de Aire, preferiblemente en una zona con alta radiación solar (Andalucía, Extremadura) y acceso a agua. La ventaja es que la mayoría de los métodos DAC (como los filtros sólidos) usan calor de baja temperatura, que puede ser suministrado por: * Calor Residual: Si hay industrias cercanas. * Energía Solar Térmica Concentrada (CSP): El calor se genera directamente con el sol. * Electricidad Excedente: Si la electricidad está disponible a coste cero o negativo durante el exceso de producción.
El resultado es un flujo de CO2 puro, listo para ser transformado.
B. La Reducción Electroquímica (CO2RR a Etanol)
Aquí es donde se utiliza el exceso de electricidad solar de forma directa y eficiente.
- El Reactor: El proceso ocurre en un reactor electroquímico.
- Los Ingredientes: El CO2 puro (de la planta DAC) se disuelve en un electrolito (agua y sales).
- La Electricidad: Cuando se aplica la electricidad renovable (el excedente solar), se produce la magia:
- Los electrones (provenientes del sol) reducen el CO2 en el cátodo.
- Mediante catalizadores avanzados (a menudo basados en cobre), el CO2 se convierte directamente en combustibles o químicos de alto valor, como el etanol (C2H5OH), un alcohol que puede usarse como combustible.
3. Beneficios Múltiples para España
Este plan resuelve los problemas de la red y el clima de manera sinérgica:
| Problema Resuelto | Beneficio del DAC + CO2RR |
|---|---|
| Vertido Solar | Almacenamiento Químico: El excedente eléctrico se almacena en forma de un líquido denso en energía (etanol) en lugar de desperdiciarse. Esto convierte la energía intermitente en un producto químico estable y transportable. |
| Estabilidad de la Red | Carga Flexible: Las plantas CO2RR pueden configurarse para consumir electricidad solo cuando hay exceso de producción (cargas flexibles o “responsive loads”), actuando como un amortiguador gigante para la red. |
| Descarbonización | “Combustible Solar” Neutro: El etanol producido es neutro en carbono. El CO2 que se emite al quemar el etanol es el mismo CO2 que se capturó del aire. Esto es crucial para la aviación y el transporte pesado, donde la electrificación es muy difícil. |
| Economía Circular | Valor Agregado: Se crea una nueva industria de e-fuels y e-chemicals en zonas rurales o semi-industriales, promoviendo la innovación y el empleo de alta cualificación. |
En resumen, la combinación de Captura Directa de Aire y la Conversión Electroquímica a combustibles líquidos como el etanol es una estrategia “Power-to-Liquids” (P2L) que utiliza la electricidad excedente como materia prima para crear valor, estabilizar la red y cerrar el ciclo del carbono. Es una de las vías más prometedoras para el futuro energético español.







