Científicos de la Universidad del Sur de California y el Instituto de Tecnología de California, en colaboración con la startup Calcarea, han desarrollado un sistema a bordo prometedor que podría reducir drásticamente las emisiones de dióxido de carbono de los buques, trayendo nueva esperanza para la descarbonización de la industria naviera. Los resultados de la investigación se publicaron en la revista Science Advances.

Este sistema simula hábilmente las reacciones químicas naturales del océano para remover eficientemente el dióxido de carbono. Cuando un buque navega, el dióxido de carbono del gas de escape se bombea al agua de mar a bordo, aumentando ligeramente su acidez, que luego fluye a través de una capa de piedra caliza; las sustancias ácidas reaccionan con la piedra caliza para generar bicarbonato, un compuesto seguro, estable y naturalmente presente en el agua de mar. El agua de mar tratada, con el dióxido de carbono removido, se descarga de nuevo al océano; todo el proceso es simple y efectivo.

"Lo maravilloso de esta investigación es que es extremadamente simple", dijo William Berelson, profesor de Sistemas Costeros y Marinos de la Escuela Dornsife de Artes y Ciencias de la USC y coautor correspondiente del estudio. "Estamos acelerando el proceso de amortiguación de dióxido de carbono que el océano ya usa, solo que lo hacemos a bordo de un buque, y de manera efectiva a gran escala para reducir emisiones". Berelson también mencionó que inicialmente era una pregunta científica pura sobre cómo el océano amortigua el dióxido de carbono, y solo más tarde se dieron cuenta de que podrían haber encontrado una solución del mundo real para ayudar a combatir el cambio climático.

La industria marítima, como uno de los mayores emisores de gases de efecto invernadero del mundo, representa casi el 3 % de las emisiones globales de gases de efecto invernadero. Sin embargo, soluciones actuales como combustibles bajos en carbono y electrificación son costosas o imprácticas para viajes de larga distancia. Jess Adkins, cofundador y CEO de Calcarea, y profesor de Geoquímica de la Familia Smits y Ciencias Ambientales Globales en Caltech, dijo que su método es una estrategia complementaria que ayuda a los buques a reducir su impacto ambiental sin modificaciones mayores en el diseño.

En la etapa de laboratorio, los investigadores probaron los elementos clave del proceso usando cantidades controladas de agua de mar, piedra caliza y dióxido de carbono; los resultados experimentales coincidieron estrechamente con las predicciones teóricas, proporcionando confianza para escalar el modelo a experimentos en buques reales. La investigación también utilizó modelos oceánicos complejos para examinar el impacto del agua tratada al descargarse de nuevo al mar; los resultados de la simulación muestran que el impacto en el pH oceánico y las propiedades químicas es mínimo, demostrando plenamente la seguridad ambiental de esta tecnología. Los investigadores estiman que una adopción amplia de esta tecnología podría reducir las emisiones de dióxido de carbono relacionadas con el transporte marítimo en un 50 %.

Actualmente, esta investigación académica avanza en paralelo con la startup Calcarea, dedicada a llevar la tecnología al mercado. La compañía está en conversaciones iniciales con operadores de transporte marítimo comercial y explorando proyectos piloto para probar la tecnología en buques operativos. Previamente, Calcarea anunció una colaboración con Lomar Labs, el laboratorio de riesgo empresarial de Lomar Shipping, para avanzar en la comercialización y despliegue de su sistema de captura de carbono a bordo. "La escalabilidad está integrada en nuestro diseño", dijo Adkins; están diseñando un sistema que pueda integrarse con buques existentes y aplicarse a flotas completas, acelerando el proceso de la tecnología del laboratorio al océano a través de la cooperación directa con socios de la industria. Como cofundador y asesor científico de Calcarea, Berelson continuará investigando los principios científicos detrás de este método, incluyendo tasas de reacción e impactos a largo plazo en la química oceánica.