Para alcanzar su objetivo de cero emisiones netas de carbono en 2050, Suiza debe avanzar en la transición energética, ya sea en electricidad, calefacción o movilidad. El almacenamiento permanente de CO2 es otro desafío importante. En particular, Suiza debe encontrar una solución permanente para las emisiones que son difíciles o imposibles de evitar, como las producidas por las incineradoras de residuos.
Por Deborah Kyburz, ETH de Zúrich
Los investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH) han llevado a cabo por primera vez un estudio para determinar si el CO2 puede almacenarse permanentemente en forma de roca carbonatada bajo tierra en Suiza y qué criterios deben cumplirse para que esto ocurra. Los resultados se han publicado recientemente en el Swiss Journal of Geosciences .
Cómo se puede utilizar la roca para almacenar CO2
En primer lugar, los investigadores de la ETH quieren averiguar si en Suiza existen zonas en las que el CO2 pueda almacenarse de forma permanente en el subsuelo rocoso. Para que el CO2 se almacene de forma permanente en el subsuelo, es necesario que la roca sea rica en calcio, magnesio y hierro y que, al mismo tiempo, contenga la menor cantidad posible de dióxido de silicio. Entre los posibles candidatos se encuentran el basalto, la peridotita y la serpentinita.
Para que la capacidad de almacenamiento sea ideal, la roca del subsuelo debe tener un volumen determinado y estar situada a una profundidad de al menos 350 metros para que la presión sea lo suficientemente alta como para mantener el CO2 en el agua. Una temperatura óptima de entre 90 °C y 185 °C, además de la edad, el estado de alteración, la porosidad y la permeabilidad de la roca también desempeñan un papel importante.
«Estos son algunos de los criterios que deben cumplirse para que una zona pueda considerarse un yacimiento», afirma Adrian Martin, cuyo trabajo de tesis de máster es la base de este estudio. Martin ha ampliado su trabajo en el Centro de Ciencias de la Energía de la ETH de Zúrich bajo la dirección de Marco Mazzotti, catedrático emérito de Ingeniería de Procesos.
Para almacenar el CO2 bajo tierra, se disuelve en agua y se bombea al subsuelo en forma de ácido carbónico . El agua utilizada es inicialmente ácida, es decir, tiene un valor de pH bajo. Penetra y disuelve la roca porosa, liberando iones de hierro, magnesio y calcio.
Esto hace que el pH del agua inyectada aumente y, en un momento determinado, se produce una reacción inversa: el CO2 se combina con el calcio y el magnesio para formar una roca carbonatada blanca, por ejemplo, caliza. «Este proceso se denomina mineralización in situ», explica Martin.
Se reconoce potencial, pero su viabilidad es cuestionable
En el estudio también ha colaborado Thanushika Gunatilake, antigua investigadora posdoctoral de Stefan Wiemer, catedrática del Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias y jefa del Servicio Sismológico Suizo. Actualmente es profesora adjunta en la Universidad Libre de Ámsterdam y destaca que esta búsqueda a nivel nacional de tipos de rocas adecuados es la primera de este tipo en Suiza.
Martin no solo ha analizado numerosos estudios científicos, sino que también ha examinado mapas geológicos zona por zona e identificado los lugares que cumplen los criterios y que, por tanto, podrían ser adecuados para la mineralización de CO2 in situ . Entre estas zonas se encuentran la zona de Zermatt-Saas y la zona de Tsaté en el Valais, así como la zona de Arosa en los Grisones.
Las zonas identificadas por Martin no son adecuadas actualmente para el almacenamiento subterráneo permanente de CO2 . «Aunque en Suiza disponemos de tipos de rocas adecuados, nos enfrentamos a grandes desafíos técnicos», afirma Martin.
La estructura geológica es muy compleja debido a los estratos rocosos muy plegados y a las fallas tectónicas. En la zona de Tsaté, en el Valais, las capas de rocas adecuadas en zonas como la que se encuentra entre Gouille y Mont des Ritses pueden tener un espesor de más de 500 metros, mientras que en Les Diablons, el espesor es de tan solo unos 150 metros.
Otros factores agravan el problema: las rocas de la zona de Zermatt-Saas, por ejemplo, se transformaron en el pasado debido a las altas presiones y temperaturas y ahora ya contienen muchos minerales carbonatados, lo que indica que ya se ha producido una absorción natural de CO2 ( es decir, una mineralización previa). Además, las rocas de Zermatt están muy juntas bajo tierra y contienen pocas cavidades abiertas o grietas en las que pueda penetrar el CO2 .
Además, el volumen de agua necesario para la mineralización in situ es enorme: se necesitarían cerca de 25 toneladas de agua para almacenar una tonelada de CO2 . Martin añade: «Además, hay obstáculos económicos y sociales: ¿quién asumirá los costes? ¿Cómo se supera el escepticismo de los residentes locales, preocupados por la contaminación del agua, por ejemplo? ¿Cuáles serían las normas legales?».
Métodos alternativos de almacenamiento de CO2
Los investigadores concluyen que el almacenamiento permanente de CO2 mediante mineralización in situ en Suiza no es viable a corto plazo y parece inadecuado a largo plazo, por lo que recomiendan investigar métodos de almacenamiento alternativos.
Gunatilake ha publicado recientemente otro estudio en Carbon Capture Science & Technology , esta vez centrado en el almacenamiento de CO2 en acuíferos salinos. Para este proyecto, los investigadores utilizaron simulaciones numéricas para analizar datos del área alrededor de Triemli en Zúrich.
Se logró inyectar CO2 en la unidad geológica Muschelkalk inferior a más de 2.000 metros de profundidad sin agua. «Este método de almacenamiento de CO2 es prometedor», subraya Gunatilake.
También hay proyectos que demuestran con éxito el almacenamiento permanente de CO2 bajo tierra. «Un ejemplo es el proyecto DemoUpCARMA, en el que se transportó CO2 desde Suiza a Islandia, donde ahora se almacena bajo tierra en forma de roca carbonatada», afirma Martin.
Es importante concienciar a la población sobre este problema y disipar mitos y rumores. «Mucha gente piensa que estamos creando una burbuja bajo tierra y que incluso podría explotar en algún momento», explica Martin. «Pero el riesgo para la población que supone el almacenamiento subterráneo de CO2 es mínimo y los métodos están científicamente probados».
Más información: Adrian Martin et al, Potencial y desafíos del almacenamiento subterráneo de CO2 mediante mineralización in situ en Suiza, Swiss Journal of Geosciences (2025). DOI: 10.1186/s00015-024-00473-4
Thanushika Gunatilake et al., Modelado cuantitativo y evaluación del almacenamiento de CO2 en acuíferos salinos: un estudio de caso en Suiza, Carbon Capture Science & Technology (2025). DOI: 10.1016/j.ccst.2024.100360
