Dependería de un proceso conocido como "carbonatación mineral in situ"
Un nuevo estudio concluye que un volcán extinto frente a la costa de Portugal podría almacenar entre 1,2 y 8,6 gigatoneladas de dióxido de carbono, el equivalente a entre 24 y 125 años de las emisiones industriales del país.
Por contexto, en 2022 se eliminó de la atmósfera un total de 42,6 megatones (0,0426 gigatones) de dióxido de carbono mediante esfuerzos internacionales de captura y almacenamiento de carbono, según el Global CCS Institute.
El nuevo estudio sugiere que la captura y almacenamiento de carbono en volcanes submarinos en alta mar podría ser una nueva dirección prometedora para la eliminación y almacenamiento de volúmenes mucho mayores de gases de efecto invernadero de la atmósfera.
"Sabemos que la mayoría de los países, incluido Portugal, están haciendo esfuerzos para descarbonizar la economía y nuestras actividades humanas, este es un mensaje de que este puede ser uno de los instrumentos para resolver el problema", dice Ricardo Pereira, geólogo de la NOVA School of Ciencia y Tecnología, y coautor del estudio.
Imagen: Sección transversal sísmica anotada del volcán Fontanelas. Crédito: Pereira y Gamboa, 2023
El almacenamiento de dióxido de carbono en un volcán extinto dependería de un proceso conocido como "carbonatación mineral in situ". En este proceso, el dióxido de carbono reacciona con elementos en ciertos tipos de rocas para producir nuevos minerales que almacenan de forma segura y permanente el dióxido de carbono. Elementos como el calcio, el magnesio y el hierro se combinan con el dióxido de carbono para formar los minerales calcita, dolomita y magnesita, respectivamente.
Las rocas que contienen grandes cantidades de calcio, hierro y magnesio son candidatas ideales para este proceso, como los basaltos volcánicos que constituyen la mayor parte del lecho marino. Sabiendo esto, los investigadores apuntaron a un volcán en alta mar por varias razones: la estructura del volcán podría proporcionar una arquitectura ideal para la inyección y el almacenamiento de carbono, las rocas son del tipo adecuado para las reacciones involucradas y la ubicación no está demasiado cerca de grandes poblaciones, pero tampoco demasiado lejos.
La mayoría de los proyectos de captura de carbono se han basado en la inyección de dióxido de carbono en cuencas sedimentarias porosas que están selladas para evitar la migración del gas fuera de los reservorios. En estos casos, el carbono eventualmente comenzará a formar minerales, pero solo durante períodos de tiempo más largos, de décadas a siglos. En 2016, los investigadores publicaron los resultados de que el 95% del dióxido de carbono inyectado en los basaltos subterráneos de Islandia se había mineralizado en solo dos años. El tiempo de mineralización mucho más corto hace que el proceso sea más seguro y efectivo: una vez que el carbono se almacena en los minerales, los problemas como las posibles fugas ya no son una preocupación.
Imagen: Sección transversal esquemática del volcán Fontanelas, que indica posibles sitios para el secuestro de dióxido de carbono. Crédito: Pereira y Gamboa, 2023
Davide Gamboa, geólogo de la Universidad de Aveiro y coautor del estudio, explica: "Lo que hace que la carbonatación mineral sea realmente interesante es el tiempo. Cuanto más rápido ingresa a un mineral, más seguro se vuelve, y una vez que es un mineral, es permanente".
Los investigadores estudiaron el potencial de almacenamiento en el antiguo volcán Fontanelas, que está parcialmente enterrado a unos 100 kilómetros de la costa de Lisboa, con un pico a unos 1.500 metros bajo el nivel del mar.
Para estimar el volumen potencial de dióxido de carbono que podría almacenarse en este sitio, los autores utilizaron estudios sísmicos 2D y 3D del volcán submarino que se había producido durante la exploración de petróleo en alta mar, así como datos de muestras que se habían dragado del área en 2008. Las muestras dragadas contenían minerales de carbonato formados naturalmente, lo que indica que ya estaban ocurriendo las reacciones químicas necesarias para almacenar el carbono y que los esfuerzos intencionales para mineralizar el carbono en estas rocas deberían tener éxito.
Las muestras también tenían hasta un 40% de espacio poroso, lo que significa que hay espacios dentro de las rocas donde se podría inyectar y mineralizar dióxido de carbono. Los investigadores también indican que las capas de baja permeabilidad captadas alrededor de los flancos del volcán podrían ayudar a contener el dióxido de carbono antes de que se mineralice.
Si bien este estudio demostró una gran capacidad potencial de almacenamiento de carbono en el volcán Fontanelas, los autores destacan que muchos otros lugares del mundo pueden tener volcanes marinos similares que podrían ser candidatos para la captura y el almacenamiento de carbono.
El estudio se ha publicado en Geology: In situ carbon storage potential in a buried volcano
