Possibilities of Argentina for CO2 sequestration

1. almacenamiento de CO2
Almacenamiento de Dióxido de Carbono
en el Subsuelo: Acceso a Energía Limpia y
Desarrollo Económico1
Lic. Adrián H. Gallardo
Aquaterra Pty Ltd- Suite 4, 125 Melville Parade -Como 6152- Western Australia
adrian.gallardo@aquaterra.com.au
Resumen Introducción
El Protocolo de Kyoto contempla me- El Protocolo de Kyoto es un acuerdo
canismos de compensación para aquellos firmado por aproximadamente 170 países
países que contribuyan a mitigar las emi- en un esfuerzo por reducir las emisiones
siones de dióxido de carbono (CO2) a la at- de dióxido de carbono (CO2) y gases de
mósfera. Una opción viable es almacenar efecto invernadero (GHG) a la atmósfe-
cantidades industriales de CO2 en las ro- ra. Tras su ratificación final, ciertos paí-
cas del subsuelo, proceso conocido como ses desarrollados incluidos en el Anexo
CCS o simplemente secuestro de CO2. En I, como Canadá, Japón, y la Unión Eu-
virtud de sus características geológicas, Ar- ropea, se comprometen a recortar sus
gentina presenta un gran potencial para la emisiones para el periodo 2008 - 2012,
implementación de dicha tecnología. La in- en un promedio de 5.2 % por debajo de
yección de CO2 en el subsuelo puede ser los niveles de CO2 registrados en 1990.
utilizada además para optimizar la extrac- En cambio, los países signatarios en vía
ción de hidrocarburos extendiendo de esa de desarrollo, entre ellos Argentina, son
manera, la vida de las reservas energéticas. incluidos en el Non-Anexo I. Si bien
Junto con su aporte a la mitigación del ca- estos países están exentos de reducir la
lentamiento global, el almacenamiento de emisión de gases, quedan habilitados a
CO2 podría proveer al país de nuevas in- participar en los denominados Mecanis-
versiones, acceso a tecnologías limpias, y mos de Desarrollo Limpio o CDM (clean
una posición más sólida dentro de la comu- development mechanism). El CDM es un
nidad internacional. La implemenentacion mecanismo bi- o multilateral, por el cual
de proyectos en forma unilateral podría un país industrializado del Anexo I parti-
constituir otra alternativa para el ingreso cipa en proyectos de reducción de gases
de divisas. El presente trabajo considera en alguna nación emergente del Non-
los puntos más relevantes del secuestro de Anexo, y como compensación, recibe los
CO2, describe aquellos proyectos de ma- Certificados de Reducción de Emisiones
yor importancia a nivel mundial, y analiza o CERs (certified emission reductions), los
como Argentina podría posicionarse favo- cuales pueden ser utilizados para cum-
rablemente en un mercado que ofrece un plir con sus obligaciones en el marco del
gran número de beneficios. Protocolo. De esta forma, ambas partes
Palabras clave: Protocolo de Kyoto; Al- se ven beneficiadas: el país desarrollado
macenamiento de CO2; Beneficios; Argen- encuentra una alternativa para no recor-
tina tar emisiones en su propio territorio (lo
1. Traducido del original: “Storage of Carbon Dioxide Underground: A Gate to Clean Energy and Economical
Development”
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2. almacenamiento de CO2
cual normalmente im-
plica mayores costos),
mientras que el país
huésped del proyecto
recibe nuevas inversio-
nes y la instalación de
tecnologías limpias y
de ultima generación.
Mejor aún, aquellos
proyectos implemen-
tados totalmente por
el país en desarrollo Fig. 1: Opciones para el almacenamiento de CO2 (modificado de Cook, 1999)
proveerían a este no
solo de tecnologías de quema de combustibles fósiles. El gas cap-
avanzada, sino también de réditos econó- turado es luego almacenado en forma per-
micos, ya que los CERs generados por el manente en formaciones geológicas a gran
emprendimiento pueden ser acumulados profundidad. Las plantas de generación de
como reservas, o simplemente vendidos energía eléctrica, refinerías, las industrias
en el mercado. Ante la creciente presión del cemento, hierro y acero, y el sector
mundial por sistemas de tecnología “ver- petroquímico han sido identificados como
de”, es razonable esperar un continuo las mayores fuentes de contaminación por
crecimiento del mercado de CO2 en el CO2. Así, el secuestro de CO2 constituiría
mediano y largo plazo. una opción atractiva para dichos sectores.
Se han propuesto varias estrategias para En efecto, en la actualidad el volumen de
recortar las emisiones gaseosas. Aprove- CO2 que puede ser atrapado es de aproxi-
chando sus condiciones geológicas fa- madamente 80 - 90 %, lo cual representa
vorables, Argentina ofrece un excelente un salto cualitativo hacia una producción
potencial para la implementación del se- limpia.
cuestro de CO2 o CCS (CO2 Capture and
Geological Storage). Se da por hecho que ¿Donde se puede almacenar el CO2
en los años venideros la inyección de CO2 capturado?
en el subsuelo cumplirá un rol fundamen-
tal en la mitigación de la contaminación Los principales reservorios para em-
atmosférica. Cabe mencionar que esta me- plazar el gas captado por las industrias
todología puede ser utilizada también para incluyen acuíferos salinos profundos, ca-
optimizar la extracción de hidrocarburos, pas de carbón con pocas probabilidades
prologando así la vida útil de las reservas de explotación, y yacimientos de gas y
energéticas. petróleo (Fig. 1). Las formaciones salinas
El presente trabajo presenta una sinop- son rocas sedimentarias a gran profundi-
sis sobre el almacenamiento geológico dad, las cuales se encuentran saturadas
de CO2, e identifica las oportunidades y por aguas no aptas para el consumo hu-
beneficios que Argentina puede obtener a mano o uso agrícola. Estas formaciones
partir de su implementación. se encuentran ampliamente distribuidas
alrededor del planeta, y aun cuando con-
¿Qué es el secuestro de CO2? tarían con una gran capacidad de alma-
cenaje, su geología es aun bastante in-
El CCS se relaciona con la captura, cierta. Por otra parte, se ha observado que
antes de que sea emitido a la atmósfera, el carbón es capaz de absorber diferen-
del CO2 producido por las industrias en la tes gases, entre ellos CO2, dando lugar al
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3. almacenamiento de CO2
trario, ha sido utiliza-
da durante años con
el fin de optimizar la
producción de hidro-
carburos, en un pro-
ceso conocido como
Recuperación Asisti-
da de Petróleo (EOR)
(Fig. 3).
El CO2 puede ser
captado después, du-
rante, o incluso an-
Fig. 2: Rocas favorables para el almacenamiento de CO2 (basado en IEA GHG, 2007)
tes de la quema del
combustible fósil.
mismo tiempo a la producción de meta- Tras su captura, el gas
no. A pesar de ello, existen varios proble- es comprimido y transportado a través de
mas que aun deben ser resueltos antes de ductos hasta el sitio de almacenamiento,
que esta tecnología pueda ser empleada donde es inyectado por medio de pozos
en forma rutinaria. En contraste con ellos, en las capas geológicas establecidas. Los
los reservorios de gas y petróleo constitui- yacimientos agotados de petróleo y gas
rían los mejores sitios para el almacena- son considerados los sitios mas apropia-
miento de CO2 ya que su geología es bien dos para la inyección dado que estas for-
conocida, y es a la vez un hecho compro- maciones porosas han retenido fluidos an-
bado que dichos sedimentos han mante- teriormente. Por otra parte, la geología de
nido atrapados fluidos de hidrocarburos dichos yacimientos ha sido generalmente
durante millones de años. De acuerdo al estudiada en detalle, mientras que parte
nivel de conocimientos que se posee en de la infraestructura existente podría ser
la actualidad, amplias regiones de la Ar- utilizada, con la consiguiente reducción
gentina han sido catalogadas como zonas en los costos de operación.
de alto potencial para el almacenamiento Al ser inyectado a grandes profundi-
de CO2 (Fig. 2). En especial, las cuencas dades, el CO queda sujeto a una mayor
2
de Las Magdalenas, San Jorge y Neuquén, presión y temperatura. Aproximadamente
han sido descriptas como sitios altamente a 800 m de profundidad, el gas sufre un
promisorios para futuros emplazamientos cambio importante en sus propiedades,
(Haszeldine, 2006).
¿Como se almacena el CO2?
Un conocimiento básico
de los principios que rigen el
almacenamiento de CO2 es
fundamental para evaluar las
posibilidades de implemen-
tación de proyectos comer-
ciales.
Cabe mencionar que la
inyección de CO2 en el sub-
suelo no es una tecnología
Fig. 3: Inyección de CO2 para recuperación asistida de petróleo (basado en
nueva sino que por el con- IPCC, 2005)
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4. almacenamiento de CO2
alcanzando lo que se conoce como “es- además el riesgo de que ciertos contami-
tado supercrítico”. Bajo estas condiciones nantes retenidos en los suelos superficiales
el CO2 adopta propiedades mixtas entre sean liberados por reacciones químicas in-
líquido y gas. ducidas por el CO2.
Los mecanismos de retención del CO2 A pesar de lo expuesto, no caben dudas
normalmente son dependientes de las carac- de que una gran cantidad de formaciones
terísticas físico-químicas de la roca huésped. geológicas han alojado hidrocarburos du-
En el entrampamiento estructural (structural rante varios millones de años, con lo cual
trapping), el CO2 es retenido por un manto es lógico suponer que si se inyecta CO2 en
de rocas impermeables, como ser arcillas, dichos estratos, el gas sería efectivamente
que impiden el ascenso del fluido hacia la retenido por un período de tiempo simi-
superficie. Otros mecanismos que promue- lar. Puede agregarse también que muchos
ven la inmovilización del CO2 a largo pla- yacimientos de gas contienen cantidades
zo incluyen la disolución del fluido en el apreciables de CO2, lo cual refuerza la hi-
agua intersticial (solubility trapping), y las pótesis de que el CO2 inyectado puede ser
reacciones químicas con los sedimentos cir- almacenado en forma segura (Gale, 2004).
cundantes para dar lugar a la formación de Estudios en sistemas naturales y análogos
carbonatos (mineral trapping). Este último artificiales muestran que aunque no puede
es considerado el mecanismo más efectivo descartarse totalmente, es altamente im-
para el almacenamiento permanente del probable que un escape gradual de CO2
CO2 (Gunter et al. 1993). plantee una amenaza para los seres huma-
nos (IPCC, 2005).
¿Es seguro? El diseño y puesta en marcha de proyec-
tos de almacenamiento capaces de operar
Existe un número importante de poten- dentro de los estándares de seguridad es
ciales vías de escape que deben ser riguro- en la actualidad una realidad, y existe en
samente evaluadas para garantizar un al- relación a ello una gran cantidad de infor-
macenamiento geológico de CO2 seguro. mación para identificar e implementar es-
El escape de CO2 puede ser violento por trategias que minimicen los riesgos.
desperfectos en los pozos o en la inyec-
ción, o puede ocurrir de manera gradual ¿Qué se esta haciendo en el mundo?
a través de fallas, fracturas o algún otro
mecanismo obviado durante los estudios Varios programas de almacenamiento
preliminares del área. Asimismo, el CO2 de CO2 han sido propuestos o están ya en
disuelto tiende a movilizarse con el flujo marcha en diferentes regiones del mundo
de aguas regional, de ahí la necesidad de (Fig. 4). Proyectos tales como Sleipner, en
cuantificar las vías de
migración y las carac-
terísticas químicas del
agua subterránea en
el área. En los casos
de escape de CO2 en
cuencas continentales,
el gas puede alcanzar
los acuíferos en explo-
tación, acidificando las
aguas y poniendo así
en peligro el suminis-
tro de la región. Existe Fig. 4: Sitios propuestos para el almacenamiento de CO2 (basado en IEA GHG, 2007)
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5. almacenamiento de CO2
el Mar del Norte, y Weyburn, en Canadá, actualidad, Japón contaría con uno de los
permiten la observación directa y el moni- programas de mayor envergadura mun-
toreo del proceso de inyección. Sleipner dial sobre secuestro de CO2. Un cálculo
se inicia en 1996 y constituye la primera conservador indica que solamente duran-
aplicación comercial del CCS en un acuí- te los años 90, el gobierno japonés dedi-
fero salino profundo. Hasta el momento se có más de US$ 50 millones anuales a la
han inyectado aproximadamente 8 millo- investigación del CCS, sin contar los sala-
nes de toneladas de CO2 en una formación rios de los investigadores (Herzog, 2001).
arenosa de unos 200 m de espesor, aproxi- El primer ensayo de secuestro de CO2 en
madamente 1000 m debajo del suelo ma- Japón ha sido llevado a cabo en los ya-
rino. Según Herzog (2001), la inversión cimientos de Teikoku Oil Ltd en Minami
demandó aproximadamente 80 millones Nagaoka, unos 270 Km. al oeste de Tokio.
de US$, la cual fue amortizada en aproxi- A su vez, ya está en marcha un programa
madamente 1.5 años, solamente a través nacional a 5 años denominado “Under-
de la exención tributaria sobre el arancel ground Storage of Carbon Dioxide” con
de emisiones que aplica el gobierno de el fin de seleccionar sitios preferenciales
Noruega. para el almacenamiento comercial de
Otro proyecto de gran trascendencia es CO2 en el futuro (Li et al. 2005). El pro-
Weyburn, Canadá, el cual fue lanzado en grama de Japón no se limita solamente
1999 bajo el auspicio de los gobiernos de a emprendimientos locales sino que por
EEUU y Canadá, en conjunto con capitales el contrario, pone un gran énfasis en la
privados. En Weyburn se aplica la técnica compra de certificados de emisión (CERs)
de recuperación asistida (EOR). La inyec- derivados de proyectos de cooperación.
ción a presiones elevadas estimula la migra- Por su proximidad geográfica e influencia
ción del petróleo residual hacia los pozos económica, una gran parte de los recur-
de extracción, a la vez que el CO2 ocupa los sos económicos son volcados a los paí-
intersticios dejados por este en el reservorio. ses del sudeste asiático, donde un gran
El proyecto permitirá almacenar 23 MT CO2 número de profesionales de las mayores
(1 MT = 109 Kg.), extendiendo la vida útil corporaciones privadas y organismos gu-
del yacimiento por 25 años. En vista de los bernamentales japoneses evalúan la facti-
desafíos que impone la creciente demanda bilidad del secuestro de CO2 en las cuen-
de energía, no caben dudas de que el alma- cas de la región. Es razonable suponer sin
cenamiento de CO2 en combinación con embargo, que los inversores son indife-
la recuperación asistida de petróleo es una rentes a la ubicación del proyecto, pero
alternativa viable para promover una mayor concentran su atención en los costos y las
extracción de hidrocarburos e incrementar condiciones políticas del país receptor.
así las reservas del país. De ahí que la situación de Argentina para
Otro emprendimiento de gran consi- atraer emprendimientos relacionados al
deración es In Salah, Argelia, el primer almacenamiento de CO2 puede catalo-
programa de almacenaje de CO2 en gran garse como altamente promisoria.
escala en yacimientos gasiferos. Desde el
2004 se han inyectado aproximadamente Oportunidades para Argentina
1 MT CO2 por año, calculándose que el
almacenamiento total durante la vida del En el marco del Protocolo de Kyoto, los
proyecto será de 17 MT CO2. mecanismos de desarrollo limpio (CDM)
Además de los proyectos menciona- permiten a los países emergentes partici-
dos, existen varios planes piloto, ya sea par en la reducción de emisiones gaseo-
en evaluación o desarrollo, en EEUU, sas a la atmósfera. El secuestro de CO2
Europa, Australia, China y Japón. En la es una opción altamente atractiva como
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6. almacenamiento de CO2
fuente de inversiones, desarrollo de infra- puede ser desarrollado en forma unilateral
estructura, y acceso a tecnologías de pro- a fin de obtener una ganancia neta por la
ducción mas limpias. La idea de devolver venta de los CERs a países comprendidos
el CO2 al lugar del que proviene cuenta en el Anexo I del Protocolo de Kyoto.
con un alto nivel de aprobación social,
dado que constituye un compromiso de Consideraciones Finales
los sectores industriales para proteger el
medio ambiente. Por otra parte, las divi- La reducción de emisiones gaseosas por
sas derivadas de la venta de certificados medio del secuestro de CO2 contribuye a la
de emisión otorgan beneficios económi- mitigación del calentamiento global, pro-
cos no solo al sector privado, sino tam- porciona crecimiento económico, y facilita
bién al gobierno (y por ende la sociedad el desarrollo tecnológico del país. En virtud
en su conjunto), quien como dueño del de ello, dicha tecnología merece atención
subsuelo queda habilitado a participar no solo por parte de las autoridades guber-
de las ganancias a través de regalías. Las namentales sino de la población en general.
cuencas sedimentarias del país podrían Hoy en día, el almacenamiento de CO2 en
constituir sitios propicios para inyectar el subsuelo es una realidad. El número de
volúmenes significativos de gas con lo cuencas sedimentarias distribuidas a través
cual, queda claro que Argentina debe ex- del territorio, le da a Argentina un gran po-
plorar la oportunidad de participar en el tencial para implementar este tipo de pro-
almacenamiento comercial de CO2. yectos. Además de los beneficios descriptos,
El secuestro de CO2 esta íntimamente la creación de un plan nacional sobre captu-
relacionado con la extracción de petró- ra y almacenamiento de CO2 proveería tam-
leo, adquiriendo así una relevancia espe- bién de réditos políticos al país, ya que sería
cial para dicho sector. No obstante, dicha considerado por la comunidad internacional
tecnología puede ser utilizada con éxito como una contribución concreta a la lucha
para limitar las emisiones gaseosas en contra la contaminación atmosférica y el ca-
un gran número de industrias. La reduc- lentamiento global, aun cuando Argentina
ción de gases tiene un valor económico no tiene obligaciones formales.
concreto, de manera que la captura y al- El secuestro de CO2 debe ser conside-
macenamiento de CO2 pueden ser vistos rado una inversión, y en ese contexto, los
como una inversión que provee no solo esfuerzos se deberían centrar en locali-
de beneficios ambientales sino también zar sitios donde la inyección sea factible.
de réditos económicos. Como valor agre- Aprovechando los recursos tecnológicos y
gado, la inyección de CO2 combinada una mayor experiencia en la materia, es-
con la recuperación asistida permite un tos estudios podrían ser llevados a cabo
uso más eficiente de las reservas de hi- en cooperación con organizaciones de los
drocarburos. países industrializados. En el caso de Ja-
Uno de los mayores desafíos en la im- pón por ejemplo, a pesar de que ya se han
plementación del CCS es lograr el finan- identificado diversos sitios potencialmente
ciamiento correspondiente. Los CDM se favorables para el emplazamiento de CO2,
basan en acuerdos internacionales por lo existe aun una necesidad real de encontrar
tanto, el desarrollo de proyectos de se- nuevas localizaciones tanto para estudios
cuestro de CO2 requiere indefectiblemen- piloto como con fines comerciales. El se-
te de apoyo gubernamental para acceder cuestro de CO2 puede ser una nueva vía
a fuentes de financiamiento, certificación, de acceso al desarrollo. Tal cual lo dicho
transferencia de tecnología, y el intercam- por el escritor Publilius Syrus en el Siglo 1
bio de los CERs emitidos. Cabe tener en AC, “el hierro debe ser moldeado mientras
cuenta también, que el secuestro de CO2 está incandescente”.
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7. almacenamiento de CO2
Referencias - CO2NET (European Network on CO2
Capture & Storage) - http://www.co2net.
- Cook, PJ. 1990. Sustainability and com
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gaps and what more needs to be done?.
Energy 29, 1329-1338. Adrián Gallardo es egresado en Cien-
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Energy Conversion and Management 34, y en la evaluación de impacto ambien-
941-948. tal para proyectos en Argentina y países
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cal CO2 Storage: Principles Reviewed, and Educación, Cultura, Deportes, Ciencia y
Prospecting for Bio-Energy Disposal Sites. Tecnologia del Japón, obtuvo una Maes-
Mit. Adapt. Strategies for Global Change tría en Ciencias Ambientales y un Doc-
11, 377-401. torado en Ciencias Geo-ambientales en
- Herzog, HJ. 2001. What Future for la Universidad de Tsukuba. Tras trabajar
Carbon Capture and Sequestration? Env. en problemas de contaminación de aguas
Sci. Tech. 35 (7), 148-153A. subterráneas en áreas agrícolas, colabora
- IEA Greenhouse Gas R&D Program- con el Servicio Geológico de Japón en la
me (IEA GHG). 2007. Storing CO2 Under- modelizacion de la interfase agua dulce
ground. Public summary report. Available - agua salada en relación con el depósito
at http://www.ieagreen.org.uk/publications. de residuos nucleares en zonas costeras.
html Con más de una docena de trabajos pu-
- IPCC. 2005. IPCC Special Report on blicados, ha dictado cursos en Japón y
Carbon Dioxide Capture and Storage. Pre- China sobre simulación de flujo y conta-
pared by Working Group III of the Inter- minantes en aguas subterráneas. Se des-
governmental Panel on Climate Change empeñó como consultor científico para
[Metz, B., O. Davidson, HC. De Cornick, organizaciones privadas y públicas de Ja-
M. Loos, and LA. Meyer (eds.)]. Cambridge pón, colaborando entre otros estudios, en
University Press, Cambridge, UK and NY, la hidrogeología y análisis de riesgo vin-
USA, 422 pp. culados al almacenamiento de dióxido de
- Li, X., Ohsumi, T., Koide, H., Akimoto, carbono en acuíferos profundos.
K., Kotsubo, H. 2005. Near-future perspec-
tive of CO2 aquifer storage in Japan: Site
selection and capacity. Energy 30, 2360-
2369.
Apéndice I: Algunos Web sites de inte-
rés relacionados con el cambio climático
y secuestro de CO2
- United Nations Framework Convention
on Climate Change UNFCCC - unfccc.int
- (RITE) CO2 storage projects in Japan -
www.rite.or.jp
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