La startup de Minnesota usa plantas para atrapar las emisiones de CO2

Una nueva empresa de Minneapolis quiere convertirse en líder en el mercado emergente de captura y almacenamiento de carbono.

Carba, cofundada por un profesor de ingeniería química de la Universidad de Minnesota y ex alumno, ha desarrollado un reactor portátil que convierte los desechos de la planta en una sustancia similar al carbón llamada biocarbón. Ese material se puede enterrar para sellar el carbono en su lugar durante generaciones.

Los patrocinadores de la compañía creen que podría resultar ser un método económico y energéticamente eficiente para eliminar el dióxido de carbono de la atmósfera, algo que, según el último informe del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático, publicado el lunes, será necesario para prevenir los efectos más devastadores del cambio climático. .

"Hay un gran problema de emisiones negativas y nadie tiene la tecnología para escalar sin usar una tonelada de energía o capital", dijo Andrew Jones, fundador y director ejecutivo de Carba. "Creemos que hemos roto esa nuez".

Los árboles y las plantas son el sumidero de carbono más grande del mundo. A través de la fotosíntesis, almacenan dióxido de carbono a lo largo de su vida, pero después de morir, se descomponen y liberan ese carbono a la atmósfera.

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La tecnología de Carba ofrece una forma de bloquear eso en una forma sólida. La empresa promete consumir una fracción de la energía de otras tecnologías, como los métodos de captura directa de aire. Además, esas tecnologías exigen plantas centralizadas o inversiones de cientos de millones de dólares por sitio.

La respuesta de Carba: dejar que los árboles y las plantas hagan el trabajo de extraer carbono de la atmósfera y luego bloquear esa biomasa en una forma estable antes de que pueda descomponerse. Jones cree que el biocarbón debe enterrarse para eliminar cualquier posibilidad de liberación de carbono.

"Si recolectamos todos los desechos de biomasa y los convertimos en algo más estable, como un carbón, y luego los enterramos bajo tierra, estamos revirtiendo el proceso de extracción de carbón", dijo Jones. "Podemos tomar 1 billón de toneladas de CO2 que hemos desenterrado y puesto en el aire, absorberlo en los árboles y las plantas, tomar su producto de desecho, enterrarlo bajo tierra y almacenarlo indefinidamente".

La compañía fue nombrada recientemente finalista de un programa de incubadoras por el acelerador de energía limpia de Minnesota, Grid Catalyst, y se está asociando con el gigante de la basura y el reciclaje Waste Management para implementar su primer reactor en una instalación de desechos de Twin Cities.

Waste Management dijo en una declaración preparada que busca reducir sus emisiones de carbono en un 42% para 2032 y ve al biocarbón como una posible solución. Los desechos de madera en sus instalaciones suburbanas actualmente se convierten en abono o se queman para obtener energía.

La compañía está "emocionada de asociarse con Carba en este proyecto de investigación de sostenibilidad que tiene el potencial de demostrar un progreso científico tangible hacia las soluciones climáticas".

Jones dijo que el biochar ofrece beneficios colaterales para Waste Management. Ayuda a contener elementos destructivos para el medio ambiente, como los productos químicos fluorados para siempre (ampliamente conocidos como PFAS), mercurio, metano y olores. "Eso es un beneficio para toda la comunidad", dijo.

La fundadora y presidenta de Grid Catalyst, Nina Axelson, dijo que Carba fusiona la innovación energética y los ecosistemas de energía limpia. "Siento que Carba se encuentra exactamente entre esos dos porque es una tecnología de captura de carbono, pero hay un componente de eficiencia energética muy grande en su tecnología", dijo.

Jones conoció al cofundador Paul Dauenhauer en 2005 mientras estudiaba química en la Universidad de Minnesota. Dauenhauer tiene una cátedra dotada, dirige su propio laboratorio de investigación y ha ganado muchos premios, incluida una "beca de genio" de la Fundación MacArthur en 2020. El emprendedor en serie ha derivado su investigación en tres empresas emergentes que involucran biomasa.

Los dos cofundaron anteriormente Activated Research Company, que proporciona análisis químicos para gases de efecto invernadero, biocombustibles, combustibles de aviación sostenibles, combustibles para aviones y productos de pirólisis.

Una tecnología económica y escalable como Carba es la clave para combatir las emisiones de carbono, dijo Dauenhauer. El consumo de energía es una fracción de lo que consumiría la captura directa de aire. "Creo que muchas personas pueden ser buenas en química o física y entienden cómo secuestrar carbono, pero no saben cómo hacerlo de manera económica", dijo. "Tienes que eliminar cada centavo del procesamiento y la secuencia logística para obtener ese carbono bajo tierra. Y ahí es donde sobresalimos".

Solo el mercado norteamericano genera mil millones de toneladas de biomasa al año, lo que significa que la empresa no debería verse limitada por la escasez de la cadena de suministro. La tecnología de Carba también es independiente de la materia prima, por lo que puede utilizar cualquier material de desecho que esté disponible a bajo precio.

Los reactores móviles pueden moverse a diferentes sitios de descarga para reducir las millas recorridas por los camioneros que transportan biomasa. Los reactores, del tamaño de una astilladora de madera, calientan los desechos de la planta en un ambiente sin oxígeno a una temperatura cercana a la de un horno de pizza comercial en un proceso conocido como torrefacción.

Inicialmente, Carba consideró construir una planta de biomasa antes de decidir que tomaría demasiado tiempo, costaría demasiado y requeriría años de estudios y permisos, dijo Jones. Sin embargo, ese sigue siendo el problema de las instalaciones de captura de carbono en las plantas de carbón u otros combustibles fósiles: el costo puede superar los mil millones de dólares y la infraestructura tarda años en construirse.

Varias otras empresas están siguiendo enfoques similares para la captura de carbono. CDR.fyi, una iniciativa impulsada por la comunidad para monitorear el mercado de eliminación de carbono, escribió en una publicación de Medium que el biocarbón entregó el 87 % del carbono eliminado del mercado el año pasado. De las 10 empresas más activas, nueve apuntaron al biocarbón para la eliminación de carbono.

Jones y Dauenhauer escribieron un artículo revisado por pares para ACS Engineering que informó que el carbono torificado requiere solo una pequeña entrada de energía en comparación con la captura directa de carbono.

Carba cree que el biorreactor costará menos de $200 para descomponer una tonelada de biomasa. A través de la venta de créditos en el mercado de eliminación de carbono en evolución, Carba debería más que pagar los costos de producción del biorreactor y generar ganancias, dijo Jones.

Carba planea construir y poseer los reactores, con ingresos provenientes de la venta de créditos de remoción de carbono en mercados voluntarios. Los mercados recompensan a los productores con más dinero por la permanencia, definida como el almacenamiento de carbono durante al menos 100 años.

Se espera que el mercado global de eliminación de carbono crezca de casi $ 2 mil millones en 2020 a $ 7 mil millones para 2028, predice Fortune Business Insights. CDR.fyi informa que el año pasado se compraron 593,000 toneladas de carbono, un aumento del 533% con respecto a 2021.

El año pasado, Stripe, Alphabet, Shopify, Meta, McKinsey Sustainability y un puñado de otras empresas anunciaron que invertirían 925 millones de dólares en empresas de eliminación de carbono. Más de 3000 empresas se han comprometido a ser cero emisiones netas en el futuro, un objetivo que probablemente conducirá a la compra de créditos de eliminación de dióxido de carbono de Puro.Earth, Carbonfuture u otros mercados.

Jones identificó a los sectores de viajes, banca y tecnología como líderes en el mercado de eliminación de dióxido de carbono, e incluso las empresas de petróleo y gas expresaron interés.

Brendan Jordan, vicepresidente del Great Plains Institute, dijo que la tecnología y los mercados de eliminación de carbono serían cada vez más cruciales para reducir los gases de efecto invernadero a nivel mundial. La Agencia Internacional de Energía y el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático predicen que el mundo "superará los presupuestos de carbono, y es por eso que hay tanto interés en las estrategias de eliminación de carbono", dijo.

Frank es un periodista y consultor independiente con sede en St. Paul y colaborador de Midwest Energy News desde hace mucho tiempo. Sus artículos han aparecido en más de 50 publicaciones, incluidas Minnesota Monthly, Wired, Los Angeles Times, Minneapolis Star Tribune, Minnesota Technology, Finance & Commerce y otras. Frank también ha sido becario de política Humphrey en la Universidad de Minnesota, profesor de periodismo Fulbright en Pakistán y Albania, y director de programa del World Press Institute en Macalester College. Frank cubre el estado de Minnesota.