Costos de eliminación de CO2 calculados de los sistemas de captura de aire directo (DAC) con motor renovable en Alemania en 2045. A) Costos de los sistemas LT-DAC. B) Costos de los sistemas HT-DAC. Algunas regiones fueron excluidas deliberadamente debido a un potencial de energía renovable insuficiente. Ambos ejes de costos se limitan al mismo rango para la comparación. Los valores de LCOD de € 500/TCO₂ o más aparecen solo en unas pocas regiones (todas representadas en el mismo color). Crédito: Avances en energía aplicada (2025). Doi: 10.1016/j.adapen.2025.100229
La captura directa de CO2 del aire ambiental se considera una tecnología futura clave para la protección climática. Sin embargo, un nuevo estudio muestra que las condiciones climáticas y la elección de la ubicación tienen un gran impacto en la eficiencia y los costos. Por primera vez, los investigadores de Jülich han calculado dónde tales sistemas serían viables en Alemania, y dónde no lo harían.
Cada ciudadano en Alemania es actualmente responsable de un promedio de aproximadamente 10 toneladas de emisiones de Co₂ por año. Eso es aproximadamente equivalente a las emisiones de cuatro vuelos transatlánticos de ida y vuelta entre Frankfurt y Nueva York o la cantidad de CO₂ absorbido por 500 árboles durante un año.
En vista de los ambiciosos objetivos climáticos de Alemania, cuyo objetivo es lograr la neutralidad de gases de efecto invernadero para 2045, existe un enfoque creciente en las nuevas tecnologías que eliminan activamente el CO₂ de la atmósfera. Una de estas tecnologías es la captura de aire directo (DAC).
Forschungszentrum Jülich está investigando actualmente DAC, desde materiales y componentes hasta sistemas y su integración en estrategias de infraestructura energética y protección climática. Los científicos de Jülich ahora han realizado el primer estudio integral de cómo el clima y la ubicación influyen en la viabilidad económica y el consumo de energía de tales sistemas DAC.
Los resultados, publicado En los avances en energía aplicada, demuestre que las condiciones locales tienen un impacto significativo en la eficiencia y los costos en algunos casos, lo que significa que un despliegue general de DAC en todo el país tendría poco sentido económico.
Todos los métodos son altamente intensivos en energía
Los sistemas DAC dibujan grandes volúmenes de aire, extraen Co₂ y aseguran su almacenamiento a largo plazo, por ejemplo, en sitios de almacenamiento subterráneo. “Dos tecnologías se consideran particularmente prometedoras”, explica el autor principal Henrik Wenzel del análisis de sistemas Jülich.
“Uno es el proceso de adsorción basado en sorbentes sólidos (LT-DAC), que requiere temperaturas relativamente bajas de alrededor de 110 ° C para regenerar los materiales del filtro, y el otro es el proceso de absorción basado en la solución líquida (HT-DAC), lo que requiere temperaturas más altas de alrededor de 900 ° C. Sin embargo, ambos métodos tienen mucha energía, por lo que su integración en un sistema de energía renovable debe ser cuidadosamente planificado”. “
En su estudio, los investigadores calcularon cómo la temperatura, la humedad y el potencial de energía eólica y solar influyen en el rendimiento y el costo de los sistemas DAC para los 11,000 municipios alemanes. Utilizaron un modelo de alta resolución que simula, por hora, la interacción entre el clima, el suministro de energía renovable y la operación del sistema DAC. Hubo un enfoque en los sistemas independientes, que funcionan completamente independientemente de la red eléctrica utilizando energía eólica o solar generada localmente.
Entre € 200 y € 1000 por tonelada
Los resultados revelan diferencias sorprendentes: la demanda de energía de los sistemas DAC en Alemania puede fluctuar en el transcurso del año en más del 100%, principalmente debido a variaciones de temperatura y diferentes niveles de humedad. “Incluso dentro de un solo día, la demanda de energía de los sistemas DAC puede variar hasta en un 80%”, dice Wenzel. “La humedad particularmente alta aumenta significativamente el consumo de energía de los sistemas LT-DAC, mientras que los sistemas HT-DAC se benefician de él”. El potencial de energía eólica y solar también juega un papel fundamental, ya que tal energía puede usarse para suministrar las plantas de manera rentable.
Los sitios más económicamente viables se encuentran en el norte de Alemania, donde la energía eólica es particularmente abundante. “Sin embargo, también se pueden lograr bajos costos en otras regiones de Alemania con buenas ubicaciones de energía solar y eólica, ya que una combinación de estas fuentes de energía puede cubrir de manera eficiente los requisitos de energía fluctuantes de los sistemas DAC”, explica Wenzel.
Dependiendo de la ubicación y la tecnología, los costos de eliminación de Co₂ en 2045 podrían variar entre poco menos de 200 € y más de € 1,000 por tonelada. “El cual de los dos métodos DAC es más rentable depende de la ubicación específica de la región y las condiciones climáticas”, explica el coautor Thomas Schöb. “Por lo tanto, ambos métodos deberían continuar desarrollándose para garantizar que haya suficiente capacidad disponible”.
No es un pase gratuito para continuar emitiendo Co₂
Los investigadores enfatizan que DAC puede ser una palanca valiosa para la protección climática, pero solo cuando se despliegan en regiones donde las condiciones de clima y energía se complementan entre sí de manera óptima. “Nuestro estudio muestra que la ubicación es crucial si queremos eliminar el CO₂ de manera eficiente del aire”, explica Schöb. “Es esencial analizar las condiciones climáticas regionales y el potencial de energía en detalle para garantizar un uso rentable y sensato”.
Incluso si las tecnologías como DAC solas no serán suficientes para neutralizar la huella de carbono actual de Alemania (alrededor de 10 T per cápita), pueden, cuando se usan estratégicamente, para compensar las emisiones residuales inevitables. Sin embargo, el estudio también deja en claro que tales soluciones no son un pase gratuito para continuar emitiendo CO2. Requieren una gran cantidad de energía, son costosos y deben planificarse cuidadosamente. Las medidas para evitar las emisiones siguen siendo la palanca más importante para una protección climática efectiva.
Más información: Henrik Wenzel et al, Las condiciones climáticas afectan severamente la ubicación óptima de captura de aire directo, avances en energía aplicada (2025). Doi: 10.1016/j.adapen.2025.100229
Proporcionado por Jülich Research Center
Cita: Captura de aire directo: una palanca para la acción climática, pero no es rentable en todas partes (2025, 8 de julio) Recuperado el 8 de julio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-07-air-capture-lever-climate-action.html
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