Aumento de la alcalinidad oceánica: cómo funciona, riesgos y mejores prácticas de MRV

El océano es uno de los sumideros de carbono más potentes de la Tierra. El aumento de la alcalinidad oceánica (OAE) aprovecha su capacidad natural y la potencia para abrir una vía de eliminación de carbono que se mide en gigatoneladas.

En esta guía, explicamos cómo funciona el OAE, cuáles son sus ventajas e inconvenientes, y cuáles son las mejores prácticas en materia de MRV para compradores, inversores y promotores que se adentran en esta categoría emergente.

¿Qué es el aumento de la alcalinidad oceánica?

El aumento de la alcalinidad oceánica (OAE) es un método de eliminación de dióxido de carbono marino (mCDR) que consiste en añadir sustancias alcalinas al agua de mar para que esta absorba más CO₂ de la atmósfera.

Entre estos materiales alcalinos se encuentran minerales triturados, hidróxido de calcio y compuestos a base de magnesio. Cada uno de ellos modifica la composición química del agua de mar para que esta absorba y almacene más carbono.

En primer lugar, los materiales aumentan la alcalinidad del agua de mar. A continuación, el CO₂ disuelto se transforma de ácido carbónico en iones de bicarbonato y carbonato, que son estables. Este cambio químico crea un gradiente que atrae más CO₂ de la atmósfera hacia la superficie del océano, donde se almacena en una forma químicamente estable.

La OAE acelera el mismo proceso geológico, denominado «meteorización de las rocas», que ha regulado el CO₂ atmosférico durante milenios. Cuando las rocas se erosionan, liberan minerales alcalinos a los ríos y, finalmente, al océano, lo que reduce gradualmente el CO₂. La OAE aplica esta lógica a un ritmo más rápido.

En el contexto más amplio de la eliminación de dióxido de carbono, la OAE se sitúa junto a otros enfoques de mCDR, como la eliminación directa en el océano y los métodos basados en la biomasa, así como a vías de CDR de diseño, como la captura directa del aire (DAC) y el biocarbón. Cada uno de ellos tiene su propio perfil de costes, su nivel de madurez y su conjunto de ventajas e inconvenientes.

¿Cómo funciona el aumento de la alcalinidad oceánica?

Para comprender la OAE, hay que fijarse en su composición química y en las distintas formas de aplicarla.

La química de la alcalinidad mejorada

Cuando los materiales alcalinos se disuelven en el agua de mar, elevan el pH del océano y alteran el equilibrio de los carbonatos. Dicho de otro modo, el CO₂ disuelto, que de otro modo formaría ácido carbónico, se convierte en iones bicarbonato (HCO₃⁻), una forma de carbono inorgánico más estable y duradera.

Este cambio químico genera un déficit de presión parcial, lo que atrae más CO₂ atmosférico hacia la capa superficial del océano. El resultado es un aumento de la absorción de CO₂ atmosférico por parte del océano, que se almacena en forma de carbono inorgánico disuelto.

Enfoques de implementación

En la actualidad, los científicos están investigando y poniendo a prueba varios métodos para aumentar la alcalinidad del océano.

• OAE a base de minerales: Los científicos esparcen minerales de silicato triturados, como olivino, basalto o compuestos procesados de calcio y magnesio, en aguas costeras o en mar abierto. A medida que el material se disuelve, libera alcalinidad. Este método requiere una tecnología relativamente sencilla, pero conlleva elevados costes logísticos. Los escépticos también cuestionan la rapidez y la eficacia con que se disuelven los minerales.
• Generación electroquímica de alcalinidad: Los científicos utilizan la electrólisis para separar el agua de mar en corrientes ácidas y alcalinas. La fracción alcalina se devuelve al océano, mientras que el ácido se neutraliza o se utiliza con fines industriales. Este método permite controlar mejor la adición de alcalinidad, pero actualmente conlleva unos costes energéticos más elevados. Los escépticos se preguntan si es la mejor forma de hacer frente al cambio climático.
• Enfoques basados en los flujos de residuos: Los científicos utilizan subproductos industriales, como la escoria de acero o los residuos mineros, como fuentes de alcalinidad. De este modo, se pueden reducir los costes de los materiales y, al mismo tiempo, abordar los problemas relacionados con la eliminación de residuos. A los escépticos les preocupan el cálculo de las emisiones a lo largo del ciclo de vida y los posibles riesgos de contaminación.

Cada enfoque presenta un perfil de costes, un límite de escalabilidad y una serie de retos en materia de MRV distintos. Ninguno de ellos ha alcanzado aún una implantación a escala comercial.

Durabilidad y plazos de conservación

La durabilidad es uno de los principales puntos fuertes de OAE.

Se estima que el carbono almacenado en forma de bicarbonato disuelto en las profundidades del océano tiene un tiempo de permanencia de más de 10 000 años. En comparación con el almacenamiento biológico en los bosques —que los incendios, las enfermedades y los cambios en el uso del suelo pueden revertir en cuestión de décadas—, los argumentos a favor de la durabilidad del OAE son convincentes.

El almacenamiento geológico mediante DAC, junto con la captura y almacenamiento de carbono (CAC), también se lleva a cabo en una escala temporal de milenios, pero a un coste mucho mayor. Por lo tanto, merece la pena estudiar la tecnología OAE.

Ventajas e inconvenientes del aumento de la alcalinidad oceánica

La OAE ofrece un potencial real como vía para la eliminación de carbono, pero aún existen importantes incertidumbres. Para evaluar seriamente esta categoría, hay que tener en cuenta ambas realidades al mismo tiempo.

Los posibles beneficios de la eliminación del dióxido de carbono en el mar

• Potencial a gran escala: Los océanos cubren más del 70 % de la superficie terrestre y poseen una enorme capacidad de amortiguación química. En teoría, es posible eliminar carbono a escala de gigatoneladas.
• Alta durabilidad: el bicarbonato almacenado en el océano permanece allí durante milenios, lo que lo convierte en una de las opciones de eliminación más duraderas. Este hecho distingue a la OAE de los métodos biológicos de reducción de carbono (CDR).
• Beneficios colaterales de la acidificación oceánica: La quema de combustibles fósiles y el consiguiente aumento del CO₂ atmosférico han acidificado el océano, lo que supone una amenaza para organismos marinos como los arrecifes de coral y los mariscos. Aumentar la alcalinidad podría contrarrestar esa acidificación y ofrecer beneficios potenciales para los ecosistemas marinos, además de la eliminación de dióxido de carbono.
• Armonía con los procesos naturales: OAE aprovecha las propiedades químicas del agua de mar para acelerar un mecanismo geológico que ya existe. En otras palabras, potencia la capacidad natural del océano.

Principales riesgos e incertidumbres de la eliminación de dióxido de carbono en el mar

• Riesgos ecológicos: Las variaciones locales del pH podrían afectar negativamente a la vida marina, incluido el plancton y otros organismos fotosintéticos que constituyen la base de los ecosistemas pelágicos marinos. Es necesario seguir estudiando los efectos en las redes tróficas oceánicas antes de proceder a un despliegue a gran escala.
• Incertidumbre de medición: Resulta difícil cuantificar la eliminación neta de CO₂ en un sistema oceánico abierto y dinámico, en el que la variabilidad natural, los patrones de circulación oceánica y los procesos biológicos cambian constantemente. Sin embargo, sin mediciones fiables, nadie puede verificar las afirmaciones sobre la eliminación de carbono.
• Emisiones a lo largo del ciclo de vida: La extracción, el procesamiento, el transporte y la dispersión en el mar de minerales de origen natural generan gases de efecto invernadero. Estas emisiones merman el beneficio climático neto.
• Lagunas normativas: La OAE opera en entornos marinos costeros regulados por marcos normativos que se solapan, entre ellos la CNUDM y el Protocolo de Londres, sin que exista un régimen normativo unificado. Esta incertidumbre normativa podría plantear problemas para los proyectos de la OAE.
• Ciencia en fase inicial: La mayoría de los proyectos de energía aerotérmica (OAE) se encuentran todavía en fase piloto o a escala de mesocosmos. Su implantación comercial aún no se ha demostrado. Los compradores e inversores que se adentran en este sector se enfrentan a una situación de incertidumbre científica y financiera, además de la incertidumbre normativa mencionada anteriormente.

Buenas prácticas de MRV para el aumento de la alcalinidad oceánica

Para que la OAE genere créditos de carbono fiables, es necesario contar con procesos rigurosos de seguimiento, notificación y verificación (MRV). De ello depende el éxito o el fracaso de muchos proyectos.

Retos de medición propios de la OAE

A diferencia de un yacimiento geológico o de un sistema terrestre controlado, el océano nunca está en reposo. Se mezcla, circula e interactúa con la atmósfera. Esta dinámica de sistema abierto plantea tres retos en materia de MRV:

• Atribución: Para distinguir la señal de eliminación de carbono provocada por la adición de alcalinidad de la señal de eliminación de carbono causada por la variabilidad natural de la química oceánica y los flujos de carbono, se requieren modelos sofisticados y una amplia base de datos de referencia.
• Retraso temporal: la absorción de CO₂ tras la adición de alcalinidad no es instantánea. El equilibrio químico puede tardar meses en modificarse por completo, lo que significa que las mediciones en tiempo real subestiman la eliminación final.
• Complejidad espacial: La alcalinidad se distribuye de forma desigual a lo largo de la columna de agua y entre las distintas zonas geográficas. Este hecho hace que el seguimiento exhaustivo sea una tarea que plantea grandes dificultades logísticas.

Cómo debe ser un buen sistema de MRV

Un marco fiable de seguimiento, evaluación y verificación (MRV) de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) abarca múltiples componentes:

• Caracterización de referencia: Antes de añadir alcalinidad, se deben realizar mediciones fiables de los parámetros químicos locales del océano, concretamente la alcalinidad total, el carbono inorgánico disuelto, el pH, la temperatura y la salinidad. Sin una referencia sólida, no es posible verificar los cambios alegados.
• Seguimiento de la disolución y la dispersión: Se supervisa cómo y dónde se disuelven y se propagan los materiales alcalinos añadidos mediante redes de sensores, muestreos de agua y estudios con marcadores.
• Modelización del flujo de carbono: Utilizar modelos validados para estimar la absorción neta de CO₂ a partir de los cambios medidos en la alcalinidad. Los proyectos fiables aclaran los supuestos del modelo e informan de los límites de incertidumbre.
• Contabilidad de las emisiones a lo largo del ciclo de vida: Realizar un análisis completo, desde el origen hasta el océano, de las emisiones generadas por la extracción, el procesamiento, el transporte y la implantación, con el fin de comprender la eliminación neta de carbono.
• Declaración de incertidumbre: Sea transparente al informar sobre la incertidumbre de medición. No presente las estimaciones puntuales como hechos. Si lo hace, minará su credibilidad.
• Seguimiento del impacto ambiental: Comprometerse a realizar una evaluación ecológica continua de los hábitats marinos en la zona de despliegue y sus alrededores. La evaluación debe abarcar los niveles de oxígeno disuelto, el estado de salud de los organismos marinos y otros indicadores biológicos.
• Verificación independiente por parte de terceros: Acogemos con agrado un escrutinio externo riguroso, incluidas las evaluaciones previas a la salida al mercado de los créditos, para ganarnos la confianza de compradores e inversores. Las calificaciones previas a la emisión Sylverason el estándar del sector y cuentan con la confianza de los principales participantes del mercado en todo el mundo.

El marco normativo y regulatorio de la OAE

El océano es un bien común mundial. Cualquier intervención en él obliga a los promotores a cumplir con la Convención de las Naciones Unidas sobre el Derecho del Mar (CNUDM), el Protocolo de Londres sobre la contaminación marina y los regímenes nacionales de concesión de permisos marítimos.

Los promotores también deben tener en cuenta la justicia medioambiental. Las comunidades costeras e indígenas son las que se ven más directamente afectadas por los efectos ecológicos del despliegue de la tecnología OAE. Por ello, merecen una consulta significativa en los proyectos que pretenden eliminar el dióxido de carbono a través del océano.

En definitiva, la falta de un marco normativo unificado para los créditos de energía renovable (OAE) genera un riesgo para la credibilidad de dichos créditos. Sin normas claras, los criterios para generar y verificar los créditos varían considerablemente.

Afortunadamente, organizaciones como Puro.earth, ISOMETRIC y otras están desarrollando metodologías específicas para la reducción de las emisiones de carbono (CDR). Su labor determinará cómo evoluciona el mercado. Hasta entonces, los compradores e inversores que ya operan en el sector no pueden dar por sentada la claridad normativa.

Cómo Sylvera a la credibilidad de la OAE

A medida que la tecnología OAE pasa de la investigación de laboratorio a la fase piloto —y, finalmente, a su implantación comercial—, es fundamental contar con una evaluación independiente. Sin ella, la integridad de todo el mercado del carbono corre peligro.

Para los emisores de OAE, nuestras calificaciones previas a la emisión ayudan a demostrar credibilidad ante compradores e inversores antes de que los títulos lleguen al mercado. De este modo, nuestra plataforma permite acortar los ciclos de diligencia debida, reforzar las negociaciones de compra y generar la confianza respaldada por datos que exigen las contrapartes serias.

Más concretamente, nuestro marco de calificación evalúa el proyecto OAE y otros proyectos de reducción de emisiones de carbono (CDR) en los aspectos más relevantes: adicionalidad, metodología de cuantificación, permanencia, salvaguardias medioambientales, solidez del sistema de medición, verificación y rendición de cuentas (MRV), y cumplimiento de los requisitos de gobernanza.

Para compradores e inversores, los análisis Sylvera aclaran las cosas. Sylvera ofrece una infraestructura analítica para evaluar la integridad de los proyectos de CDR antes de que usted comprometa su capital. En un sector en el que la diferencia entre proyectos fiables y afirmaciones especulativas puede ser considerable, un análisis independiente permite distinguir una inversión sólida de un error costoso.

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