Ilustración esquemática del reactor AWL en un recipiente de contenedores. Crédito: avances científicos (2025). Doi: 10.1126/sciadv.adr7250
Los científicos de USC y Caltech, en colaboración con la empresa de startups Calcarea, han desarrollado un sistema a bordo prometedor que podría eliminar hasta la mitad del dióxido de carbono emitido por los buques de envío al convertirlo en una solución segura del océano.
El avance, descrito en Avances científicosDescribe cómo el sistema podría reducir las emisiones de carbono de la industria del transporte marítimo, uno de los sectores más difíciles de descarbar del mundo.
“Lo que es hermoso de esto es lo simple que es”, dijo William Berelson, profesor de Paxson H. Offield en sistemas costeros y marinos en el USC Dornsife College of Letters, Arts and Sciences y autor correspondiente al autor del estudio. “Estamos acelerando un proceso que el océano ya usa para amortiguar CO2, pero haciéndolo en un barco, y de una manera que pueda reducir significativamente las emisiones a escala”.
El proceso imita una reacción química natural en el océano. A medida que los barcos se mueven a través del agua de mar, el CO2 de su escape se absorbe en agua bombeada a bordo, lo que lo hace un poco más ácido. Esa agua se pasa a través de un lecho de piedra caliza, donde el ácido reacciona con la roca para formar bicarbonato, un compuesto seguro y estable que existe naturalmente en el agua de mar. El agua tratada, ahora despojada de CO2, se descarga nuevamente en el océano.
“Lo que es más emocionante para mí es que esto comenzó como una pregunta de ciencia pura: ¿cómo es el Buffer Ocean Buffer CO2?” Berelson agregó. “A partir de ahí, nos dimos cuenta de que podríamos tener una solución del mundo real que podría ayudar a combatir el cambio climático”.
Diseño del reactor y evolución de la química del agua de mar durante un experimento. Crédito: avances científicos (2025). Doi: 10.1126/sciadv.adr7250
De laboratorio a mar
El envío marítimo representa casi el 3% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero. Sin embargo, las soluciones actuales, como los combustibles bajos en carbono y la electrificación, siguen siendo caras o poco prácticas para los viajes a larga distancia.
“Vemos nuestro enfoque como una estrategia complementaria que podría ayudar a los barcos a reducir su impacto ambiental sin revisiones de diseño importantes”, dijo Jess Adkins, cofundadora y directora ejecutiva de Calcarea y la profesora de geoquímica de la familia SMITS y ciencias ambientales globales en Caltech.
En el laboratorio, los investigadores probaron elementos clave del proceso, utilizando cantidades controladas de agua de mar, piedra caliza y CO2. Sus experimentos se alinearon estrechamente con las predicciones teóricas, dándoles confianza para ampliar su modelado al tamaño necesario para trabajar en embarcaciones reales.
“Queríamos demostrar que no solo entendimos la química, sino que también podríamos predecir cuánto CO2 sería neutralizado”, dijo Berelson. “Eso nos permitió modelar cómo podría ser esto en un barco real”.
El estudio también utilizó modelos oceánicos sofisticados para examinar lo que sucedería cuando el agua rica en bicarbonato se libera nuevamente al mar. Las simulaciones rastrearon un barco hipotético que viajaba repetidamente entre China y Los Ángeles durante un período de 10 años, descargando agua tratada a lo largo de la ruta. Los modelos mostraron un impacto insignificante en el pH y la química del océano, una validación importante para la seguridad ambiental de la tecnología.
Los investigadores estiman que la adopción generalizada de la técnica podría reducir las emisiones de CO2 relacionadas con el envío en un 50%.
“Este es el tipo de escala que necesitamos si vamos a hacer una verdadera mella en las emisiones globales”, dijo Berelson. “No va a suceder de la noche a la mañana, pero muestra lo que es posible”.
Llevar la tecnología al mercado
El trabajo académico se ejecuta en paralelo con Calcarea, una empresa de inicio que trabaja para llevar la tecnología al mercado. La compañía está en conversaciones tempranas con los cargadores comerciales y explorando programas piloto que probarían la tecnología en los buques de trabajo.
Calcarea anunció anteriormente una colaboración con el Laboratorio de Venturas Corporativas de Lomar Shipping, Lomar Labs, para comercializar y desplegar su sistema de captura de carbono a bordo.
“La escalabilidad está integrada en nuestro diseño”, dijo Adkins. “Estamos ingeniería un sistema que puede integrarse con los buques existentes y ser adoptados en toda la flota. Al trabajar directamente con los socios de la industria, estamos acelerando el camino del laboratorio al océano”.
Berelson, cofundador y asesor científico de Calcarea, continúa estudiando la ciencia detrás del enfoque, incluidas las tasas de reacción e impactos a largo plazo en la química del océano.
Más información: Sijia Dong et al, potencial del secuestro de CO2 a través de la meteorización acelerada de piedra caliza en barcos, avances científicos (2025). Doi: 10.1126/sciadv.adr7250
Proporcionado por la Universidad del Sur de California
Cita: el sistema a bordo que utiliza la piedra caliza y el agua de mar podría reducir las emisiones de CO₂ a la mitad (2025, 25 de junio) recuperado el 25 de junio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-06-shipboard-limestone-sea-emissions.html
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