Los sistemas emergentes de captura directa de carbono en el océano podrían revolucionar los esfuerzos de eliminación de carbono, transformando el CO₂ disuelto en plásticos biodegradables y ayudando a mitigar los efectos devastadores de la acidificación de los océanos sobre la vida marina.
Nuestros océanos son inmensos depósitos de dióxido de carbono, que contienen aproximadamente 150 veces más CO₂ que la atmósfera terrestre. Este almacenamiento natural tiene un costo, ya que el aumento de los niveles de CO₂ contribuye a la acidificación de los océanos , un cambio químico que pone en peligro la salud de los ecosistemas marinos a nivel mundial.
La acidificación de los océanos se produce cuando el CO₂ se disuelve en el agua de mar, formando ácido carbónico, lo que reduce el pH y la disponibilidad de iones carbonato, esenciales para que la vida marina forme conchas y esqueletos. Esta degradación amenaza a los corales, los moluscos, el plancton y otros organismos calcificadores, con efectos en cadena sobre la biodiversidad y las cadenas alimentarias marinas. Si bien se han observado variaciones regionales en la acidificación, la tendencia general representa un grave riesgo para la salud de los océanos y la pesca, perjudicando la biodiversidad marina y los servicios ecosistémicos.
Expertos del Organismo Internacional de Energía Atómica y más de 150 científicos marinos han advertido que el ritmo acelerado de la acidificación de los océanos no tiene precedentes en decenas de millones de años. De no controlarse, gran parte del océano podría volverse inhóspito para los arrecifes de coral a mediados de siglo, afectando gravemente a las especies que dependen de estos hábitats.
Esta alteración afecta también a una amplia gama de organismos marinos, más allá de los corales, incluyendo peces y algas, muchos de los cuales se enfrentan a desafíos fisiológicos y de supervivencia a medida que cambia la química oceánica. Las consecuencias económicas y ecológicas subrayan la urgencia de abordar las emisiones de gases de efecto invernadero de forma contundente.
Ante estos desafíos, están surgiendo enfoques tecnológicos innovadores. Un avance prometedor es la Captura Directa Oceánica (DOC), un proceso que extrae dióxido de carbono disuelto directamente del agua de mar mediante métodos electroquímicos. Si bien la DOC aún no se ha implementado a gran escala y los costos iniciales siguen siendo elevados, con estimaciones en torno a los 373 dólares por tonelada de CO₂, investigaciones recientes de la Academia China de Ciencias y la Universidad de Ciencia y Tecnología Electrónica de China representan un avance significativo. Su sistema DOC alcanza una eficiencia de aproximadamente el 70 %, opera con un costo energético de unos 3 kWh por kilogramo de CO₂ y reduce los costos de captura a alrededor de 230 dólares por tonelada.
Este novedoso método comienza acidificando el agua de mar mediante electricidad para liberar CO₂ gaseoso puro. Posteriormente, se restablece la composición química del agua y se devuelve al océano de forma segura. El CO₂ capturado se convierte en ácido fórmico mediante un reactor catalítico a base de bismuto. El ácido fórmico actúa como sustrato de alta energía para bacterias marinas modificadas genéticamente, específicamente una cepa de Vibrio natriegens, que lo metabolizan para producir ácido succínico. Este último sirve como precursor de plásticos biodegradables, en particular del succinato de polibutileno (PBS), ofreciendo una alternativa sostenible a los plásticos derivados del petróleo.
Aunque este enfoque aún se encuentra en fase de investigación y desarrollo, su potencial para transformar el carbono oceánico disuelto en valiosos productos bioquímicos, como plásticos biodegradables, apunta a una solución multifacética. Más allá de los plásticos, esta misma tecnología podría adaptarse para sintetizar sustancias químicas útiles para combustibles, productos farmacéuticos y la producción de alimentos. Sin embargo, los plazos de comercialización y la viabilidad económica siguen siendo inciertos, y otras empresas, como Brineworks, con sede en los Países Bajos, persiguen objetivos similares con proyecciones de precios competitivas.
Abordar la acidificación de los océanos exige tanto la reducción de emisiones como estrategias innovadoras de gestión del carbono. Como demuestra esta tecnología emergente de captura directa de carbono (DOC), la combinación de la captura de carbono con la producción química sostenible puede ofrecer un doble beneficio: proteger los ecosistemas marinos y, al mismo tiempo, valorizar el carbono capturado. Los próximos años serán cruciales para observar cómo evolucionan estas tecnologías y se integran en los esfuerzos más amplios para salvaguardar la salud de los océanos y combatir el cambio climático.
