Additional Ventures, una organización sin ánimo de lucro creada por Mike Schroepfer (antiguo director de Tecnología de Meta) ha desarrollado una nueva entidad dedicada a acelerar la investigación para aumentar la alcalinidad de los océanos. Esta podría ser una forma de utilizar los mares para absorber y almacenar aún más CO₂.

Additional Ventures y un grupo de fundaciones se han comprometido a aportar 50 millones de dólares (unos 46,6 millones de euros) durante cinco años destinados al programa de investigación Carbon to Sea Initiative. Los objetivos de la iniciativa son evaluar posibles enfoques, realizar pruebas a pequeña escala en el océano, promover políticas que agilicen la concesión de permisos para esos experimentos y proporcionen más financiación pública para la investigación. Así como desarrollar la tecnología necesaria para llevar todo esto a cabo y evaluar si estas intervenciones resultan eficaces y seguras.

Los mares ya actúan como un poderoso amortiguador contra los peores peligros del cambio climático. Ya que absorben alrededor de una cuarta parte de las emisiones de CO₂ provocadas por la humanidad, y absorben la mayor parte de los efectos del calentamiento global. El CO₂ se disuelve de forma natural en el agua del mar, donde el aire y el océano se encuentran.

Sin embargo, los científicos y las nuevas empresas están estudiando si estos bienes comunes pueden hacer aún más para mitigar el cambio climático. Cada vez hay más estudios que demuestran que los países necesitan reducir drásticamente sus emisiones y eliminar de la atmósfera las grandes cantidades de gases de efecto invernadero para mantener el calentamiento global bajo control.

La mejora de la alcalinidad de los océanos (OAE, por sus siglas en inglés) reconoce varias formas de añadir sustancias alcalinas, como el olivino, el basalto o la cal, al agua del mar. Estos materiales básicos se unen al CO₂ inorgánico, disuelto en el agua, para formar bicarbonatos y carbonatos. Es decir, iones que pueden persistir durante decenas de miles de años en el océano. Cuando esas aguas escasas en CO₂ llegan a la superficie, pueden arrastrar dióxido de carbono adicional del aire para volver a un estado de equilibrio.

Los materiales molidos podrían añadirse directamente a las aguas oceánicas desde embarcaciones, colocarse a lo largo de la costa o utilizarse en dispositivos en tierra que ayuden a desencadenar reacciones con el agua de mar.

De hecho, Carbon to Sea es una ampliación de Ocean Alkalinity Enhancement, el programa de I+D que Additional Ventures puso en marcha a finales de 2021 junto al Astera Institute, el Grantham Environmental Trust y otras instituciones. Ocean Visions, un grupo de investigación sin ánimo de lucro que trata de avanzar en soluciones climáticas basadas en el océano, también es socio, aunque no financiador. A principios de 2022, las organizaciones empezaron a aceptar solicitudes de ayudas a la investigación por "al menos 10 millones de dólares (unos 93,3 millones de euros)" que podrían utilizarse en los próximos cinco años. Hasta ahora, el programa ha destinado 23 millones de dólares (unos 21,5 millones de euros) a la investigación.

Schroepfer, que presidirá la junta directiva de Carbon to Sea, decidió apoyar el campo de investigación porque oía constantemente que era un enfoque prometedor para la eliminación del CO₂ y que debía estudiarse a fondo. Pero "nadie daba un paso al frente para financiar el trabajo".

"La forma de empezar es comenzando", asegura Schroepfer. "En particular, haciendo avanzar la ciencia y asegurándonos de que las personas que pueden responder a estas preguntas fundamentales disponen de los recursos y el tiempo necesarios para responderlas en profundidad".

Antonius Gagern, ex director del programa de Eliminación de CO₂ Oceánico de Additional Ventures, ahora dirige esta nueva organización.

"Al examinar las diferentes formas en que el océano ya está utilizando inyecciones naturales de carbono para retener CO₂ de forma permanente, la mejora de la alcalinidad oceánica ha surgido como la opción más prometedora por una serie de razones", explica Gagern.

Es "extremadamente escalable", "muy permanente" y "no interfiere" en los sistemas biológicos, como podrían hacerlo otros métodos basados en el océano.

Un impacto climático sustancial

Otros observadores también consideran que la mejora de la alcalinidad oceánica es un enfoque prometedor, en parte porque es una de las principales formas en que el planeta ya absorbe CO₂ a largo plazo. El agua de lluvia disuelve las rocas, produciendo calcio y otros compuestos alcalinos, que acaban llegando a los océanos a través de ríos y arroyos.

Según algunas estimaciones, estos procesos retienen de forma natural cientos de millones de toneladas de CO₂ al año. Y el planeta tiene materiales reactivos más que suficientes para reunir todo el CO₂ que el ser humano ha emitido a lo largo de la historia.

También hay otros beneficios potenciales. Por ejemplo, las sustancias alcalinas podrían reducir la acidificación de los océanos a escala local y aportar nutrientes enriquecedores a determinados organismos marinos.

Andreas Oschlies, investigador de modelos climáticos del Centro Helmholtz de Investigación Oceánica de Kiel (Alemania), coincide en que se trata de uno de los pocos enfoques de eliminación de CO₂ que podrían "funcionar a gran escala y tener un impacto climático sustancial".

"Los minerales no son limitantes y el depósito, el océano, tampoco", añade.

(Oschlies no ha recibido subvenciones de investigación del consorcio Additional Ventures, pero es asesor principal de un proyecto que sí las ha recibido).

No obstante, se apresuró a subrayar que esta ampliación plantea importantes retos y que se necesita más investigación para conocer los planteamientos más eficaces y las repercusiones secundarias de estas intervenciones.

En particular, algunos planteamientos requerirían extraer, moler y transportar grandes cantidades de materiales alcalinos, lo que conlleva un gran impacto energético y medioambiental.

"Es una gran operación, similar a la extracción de combustibles fósiles o de carbón", afirma Oschlies. "Son efectos secundarios que debemos tener en cuenta".

Sin embargo, no todas estas preocupaciones se plantearían con otros métodos, como el uso de la electroquímica para eliminar el ácido del mar o el procesamiento de los residuos ya existentes en las minas.

Además, hay otros retos e incertidumbres. 

Varios experimentos recientes en laboratorios han demostrado que estos métodos no funcionan tan bien, o tan fácilmente como se esperaba. De hecho, en algunos casos, añadir dichas sustancias redujo la alcalinidad, así como la absorción de CO₂. Esto plantea la posibilidad de que estos métodos solo funcionen en zonas o circunstancias concretas, o que su aplicación resulte más costosa o compleja de lo esperado.

Algunos de los minerales contienen trazas de metales pesados, que pueden acumularse en los ecosistemas marinos. Además, podrían alterar las condiciones lumínicas y la biogeoquímica de las aguas, de forma que perjudicaran o ayudaran a diversos organismos.

Por último, que la eliminación del CO₂ se produzca como un segundo paso en el proceso dificulta el seguimiento y la monitorización precisa de la cantidad de CO₂ que el proceso elimina en realidad. Sobre todo, con los sucesos que se producen en los océanos abiertos, turbulentos y variables. A su vez, esto podría dificultar el incentivo y la financiación de tales esfuerzos a través de los mercados de carbono.

CarbonPlan, una organización sin ánimo de lucro de San Francisco (California) que evalúa la integridad científica de los proyectos y las técnicas de eliminación de CO₂, clasifica la mejora de la alcalinidad oceánica al final de sus "niveles de confianza". Estos evalúan el grado en que la eliminación y el almacenamiento de CO₂ a largo plazo "pueden cuantificarse con precisión" con las herramientas y enfoques existentes.

"Hay mucha variabilidad natural asociada a estos procesos, lo que significa que puede ser difícil discernir una señal entre el ruido", afirmó Freya Chay, jefa del programa de Eliminación de CO₂ en CarbonPlan, por correo electrónico.

"Todavía estamos en fase de exploración en lo que respecta a la OAE. Queda mucho por aprender sobre cómo medir, supervisar e implantar eficazmente estas tecnologías", añadió Chay.

Acertar con la ciencia

Estos retos son la razón por la que es crucial financiar un programa coordinado de investigación sobre la alcalinidad oceánica, afirma Gagern. Una de las principales prioridades de Carbon to Sea será "acertar con la ciencia", explica, al apoyar estudios diseñados para evaluar qué enfoques funcionan de forma eficaz y segura, y en qué condiciones.

La mejora de los sistemas de control, información y verificación del carbono eliminado mediante estos procesos también será un "objetivo muy, muy importante", junto a los esfuerzos para desarrollar, probar y perfeccionar sensores y modelos. Por último, Carbon to Sea también dará prioridad a la "creación de comunidad" en este campo de investigación emergente, esforzándose por atraer a más investigadores de distintas disciplinas y fomentar la colaboración a través de conferencias, talleres y becas.

Uno de los primeros beneficiarios de Carbon to Sea es el consorcio Ocean Alk-Align, un grupo internacional de investigadores que estudia el potencial y la seguridad medioambiental de mejorar la alcalinidad oceánica.

"La subvención de Carbon to Sea nos permite investigar con rigor las posibilidades de la alcalinización oceánica para mitigar el cambio climático y nos proporciona importantes recursos para abordar cuestiones clave mediante estudios científicos independientes", declaró Katja Fennel, directora del consorcio y catedrática del departamento de Oceanografía de la Universidad Dalhousie (Canadá).

Con toda probabilidad, la financiación adicional del programa se destinará a una combinación de grupos de investigación y startups.

Para saber más…

Varias empresas ya están explorando distintos enfoques. El Vesta Project estudia la posibilidad de esparcir olivino fino por las playas. Equatic, una empresa derivada de la UCLA, combina materiales alcalinos y electricidad para extraer CO₂ de los mares y, en el proceso, producir una forma libre de hidrógeno. Ebb Carbon utiliza electricidad y membranas para producir una solución alcalina a partir de las aguas residuales de las plantas desalinizadoras y las instalaciones industriales. Y la solución puede devolverse al océano.

Además, las sustancias alcalinas no tienen por qué llegar a los océanos para que se produzca la eliminación de CO₂. También hay un creciente interés comercial y de investigación en una categoría más conocida como meteorización mejorada. Lithos es una startup que anima a los agricultores a añadir roca basáltica triturada a sus campos para aumentar el rendimiento de los cultivos y retener el CO₂. Por su parte, Travertine, una empresa originada en la Universidad de California (Berkeley), está desarrollando formas de utilizar los residuos mineros para absorber y almacenar CO₂.

Otros financiadores de Carbon to Sea son Builders Initiative, Catalyst for Impact, Chan Zuckerberg Initiative, Kissick Family Foundation, OceanKind y Thistledown Foundation.

Additional Ventures proporciona financiación para acelerar la investigación y el desarrollo de tres áreas principales: cambio climático, investigación biomédica, y comunidad y democracia. Recientemente, Schroepfer también ha creado Gigascale Capital, una empresa de inversión de capital riesgo centrada en el clima.

Schroepfer afirma que es crucial poner en marcha la investigación sobre la alcalinidad de los océanos ahora, ya que pueden pasar años hasta que se impulse un programa científico sustancial y polifacético, y además se logre con la participación de la comunidad necesaria para avanzar.

"Deberíamos haber empezado hace mucho tiempo, pero aquí estamos", afirma Schroepfer. "Empezamos ahora, si necesitamos esta técnica -y es prometedora- en los próximos años, habremos sentado las bases para que sea una posible herramienta para la humanidad".