Inyectar bio-aceite hecho de tallos de maíz y desechos forestales en los pozos profundos de pozos de petróleo crudo abandonados podría ser una forma viable de secuestro de carbono, encontró un nuevo estudio de la Universidad Estatal de Iowa. Crédito: Deb Berger/Iowa State University.
El llenado de pozos de petróleo y gas abandonados con bio-aceite hecho de sobras a base de plantas como tallos de maíz y restos forestales podría ayudar a eliminar el dióxido de carbono de la atmósfera, devolviendo carbono bajo tierra en pozos profundos una vez utilizados para extraerlo.
La práctica emergente, el foco de un estudio reciente realizado por un equipo de investigación de la Universidad Estatal de Iowa dirigido por el profesor de ingeniería mecánica Mark MBA-Wright, tiene un atractivo de dos birds y una piedra. La materia orgánica no deseada recolectada de los bosques y los campos ayuda a secuestrar el carbono en el almacenamiento a largo plazo, al tiempo que reduce las emisiones y los riesgos de seguridad planteados por los cientos de miles de pozos de petróleo huérfanos de EE. UU.
“Por un lado, tiene estos productos de desecho subutilizados. Por otro lado, ha abandonado los pozos de petróleo que deben ser enchufados. Es un recurso abundante que cumple con una demanda urgente”, dijo MBA-Wright.
Basado en la investigación del equipo de MBA-Wright, una red de 200 instalaciones móviles de producción de bio-aceite podría ser una expansión económica y técnicamente factible de la tecnología, que ya está en uso comercial limitado. El estudiarRecientemente publicado en Energy Conversion and Management, estimó que el sistema propuesto podría secuestrar dióxido de carbono por aproximadamente $ 152 por tonelada, lo que lo hace competitivo con otros métodos de eliminación de dióxido de carbono pero con una inversión mucho menos inicial.
“Una de las innovaciones aquí es que puede hacer captura de carbono con unidades del tamaño de un cargador de skid o una cosechadora. Puede comenzar con poco”, dijo MBA-Wright.
Costos de proyección
El núcleo del sistema propuesto es la pirólisis rápida, un proceso de transformación de partículas secas de material biológico en bio-aceite líquido al exponerlas en un entorno libre de oxígeno a unos pocos segundos de alto calor, temperaturas que pueden exceder los 1,000 grados Fahrenheit. La materia orgánica contiene carbono que sacó del aire a través de la fotosíntesis cuando está vivo.
El subproducto sólido, Biochar, se puede vender a los agricultores como una enmienda del suelo. El subproducto de gas se captura para ser reutilizado como un combustible para ayudar a generar la intensa pirólisis del calor que requiere. Pero el objetivo principal de la pirólisis rápida es producir bio-aceite, el fluido denso y rico en carbono que se forma a medida que se condensa el vapor liberado en el proceso.
Se han identificado varios usos para el bio-aceite y se están estudiando más. Pero inyectarlo en pozos de combustible fósil vacío maximizaría el potencial de captura de carbono de Bio-Oil y aprovecharía los ejes de pozos subterráneos existentes que de otro modo costaron alrededor de $ 1 millón al límite. Llenar un pozo de petróleo crudo, a un ancho promedio de aproximadamente 1.6 pies y una profundidad de casi 2.6 millas, toma más de 216,000 galones de líquido. La ley de infraestructura bipartidista 2021 asignó $ 4.7 mil millones para sellar alrededor de 120,000 pozos abandonados, pero las estimaciones citadas por el estudio sugieren que hay 300,000 a 800,000 pozos huérfanos indocumentados en los Estados Unidos
Bajo el sistema propuesto, cada unidad de pirólisis rápida móvil procesaría aproximadamente 10 toneladas de materia prima por día. En el Medio Oeste, la principal fuente de biomasa estudiada fue el maíz Stover, la porción de la planta que se fue en el campo después de la cosecha. En el oeste, serían escombros de madera retirados de los bosques para disminuir las amenazas de incendios forestales. Los investigadores también estudiaron Switchgrass y Oriented Strand Board como materia prima para los pirolizadores móviles, que depositarían bio-aceite en terminales centralizadas para el transporte a sitios de WELS.
Las unidades costarían alrededor de $ 1.3 millones para construir, y el bio-aceite necesitaría venderse por al menos $ 175 por tonelada, estimó el estudio. Los costos de eliminación de carbono varían según la materia prima, con la tasa de materiales a base de madera estimados en aproximadamente $ 100 por tonelada. Los costos de reducción disminuyen aún más cuando se calculan para dar cuenta del carbono en Biochar y una tasa de aprendizaje, un factor que estima cómo los costos de capital y operación se reducirían con el tiempo.
“Cuantas más unidades construyan, mejor serían para construirlas”, dijo MBA-Wright.
No es un ‘o’ o ‘
Las empresas buscan cada vez más créditos de recuperación de carbono para cumplir con los compromisos para reducir las emisiones, dijo Peter Reinhardt, CEO y cofundador de Charm Industrial.
“Lo escuchamos una y otra vez: después de echar un vistazo entre sus opciones, los compradores de recuperación de carbono que llevan a los compradores de recuperación de carbono que el secuestro de bio-aceite representa uno de los enfoques de mayor calidad y más rentables”, dijo Reinhardt.
Charm se acercó al estado de Iowa en busca de una evaluación independiente y detallada del potencial del sistema, dijo MBA-Wright.
“Si bien confiaban en la tecnología en sí, estaban buscando alguna validación de cuánto carbono podría ser secuestrado y cuán económico podría ser el proceso”, dijo. “Hay muchos pasos involucrados en hacer que esto funcione a escala”.
Una conclusión clave es que el sistema se compara bien con el método dominante para eliminar el carbono atmosférico, una tecnología llamada captura de aire directo que extrae dióxido de carbono del aire. Los sistemas directos de captura de aire tienen costos de reducción de por tonelada similares, pero son mucho más caros de construir y tienen pocos beneficios asociados, dijo MBA-Wright.
“Lo que estamos tratando de mostrar aquí es que la eliminación de carbono no necesita ser o. Hay muchas oportunidades”, dijo.
El análisis tecnoeconómico de MBA-Wright y sus colegas ayudará a las empresas a realizar inversiones confiables en sus carteras netas cero, y destaca un camino hacia las nuevas fuentes de ingresos en las áreas rurales donde se recolecta la biomasa, dijo Reinhardt.
“Los expertos en el estado de Iowa mostraron que el secuestro de bio-aceite que usa Corn Stover puede ofrecer un producto de eliminación de carbono de alto valor y duradero que compara otras tecnologías, al tiempo que proporciona nuevos mercados para los residuos de cultivos y ofrece un nuevo valor económico a la economía rural”, dijo. “A medida que crece el sector de recuperación de carbono, Charm está agradecido de trabajar con las comunidades agrícolas y forestales para desarrollar esta oportunidad”.
Más información: Pallavi Dubey et al, mejorando la eliminación de carbono a través de pirólisis escalable en el sitio y sistemas de bien plugging, conversión y gestión de energía (2025). Doi: 10.1016/j.enconman.2025.119980
Proporcionado por la Universidad Estatal de Iowa
Cita: el bio-aceite hecho de desechos de cosechas y madera podría enchufar pozos de combustible fósil huérfano (2025, 3 de septiembre) Recuperado el 3 de septiembre de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-09-bio-oil-crop-wood-orphaned.html
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