Tenemos que dejar de emitir dióxido de carbono (CO₂ ) si queremos salvar el clima, de eso no hay duda.
por la Universidad Tecnológica de Viena
Pero eso por sí solo no será suficiente. Además, también será necesario capturar el CO₂ que ya está presente en la atmósfera y almacenarlo permanentemente, por ejemplo, bombeándolo a profundidades subterráneas.
Esto, naturalmente, plantea la pregunta de qué sucede con este CO₂ a largo plazo. ¿Está garantizado que permanezca en el suelo o es posible que se escape durante décadas o siglos?
Ahora, simulaciones numéricas altamente sofisticadas en supercomputadoras muestran por primera vez exactamente qué sucede cuando el CO2 se mezcla con el agua subterránea: en una interacción compleja entre áreas más ricas en CO2 y más pobres en CO2, el agua más rica en CO2 se hunde lentamente hacia abajo, permitiendo que el CO2 se almacene permanentemente bajo tierra.
El CO2 sube , pero el CO2 disuelto en el agua desciende
En las profundidades del subsuelo, la presión es tan alta que el dióxido de carbono permanece líquido, pero con una densidad mucho menor que la del agua. Por lo tanto, cabría pensar que el CO₂ ascendería inmediatamente al bombearse al agua subterránea. Pero el asunto es algo más complejo.
«El CO₂ puro tiene menor densidad que el agua, pero la situación cambia cuando el CO₂ se disuelve en agua. Al mezclarse, el volumen total disminuye, creando un líquido más denso», explica Marco De Paoli, responsable del proyecto de investigación. El agua con un alto contenido de CO₂ tiene mayor densidad que el agua con un menor contenido de CO₂ y , por lo tanto, se hunde.
Estructuras irregulares que se hunden
«Dado que el agua con mayor contenido de CO₂ tiene mayor densidad que el agua con menor contenido de CO₂ , la dinámica en la roca porosa es sumamente interesante», afirma De Paoli. «Donde la concentración de CO₂ es mayor, la mezcla se hunde más rápido, lo que a su vez garantiza una mezcla aún mejor». Esto da como resultado un patrón en forma de red de áreas con mayores y menores concentraciones de CO₂ .
En general, el equipo logró demostrar mediante simulaciones por computadora que el CO₂ se hunde y permanece allí indefinidamente. A partir de los cálculos, el equipo logró derivar modelos simples que ahora pueden ser utilizados por ingenieros para predecir el flujo de CO₂ en el suelo y diseñar estrategias de inyección sin necesidad de realizar simulaciones por computadora complejas y masivas para cada situación. La investigación se publicó en la revista Geophysical Research Letters .
Condiciones geológicas adecuadas
Claro que esto no funciona en todas partes. En primer lugar, se necesita una capa de roca lo más impermeable posible, bajo la cual el CO₂ pueda acumularse inicialmente hasta que se disuelva en agua. La roca subyacente debe ser lo más porosa posible para que el agua que contiene CO₂ pueda descender fácilmente. Una vez que esto sucede, la capa de roca impermeable superior deja de tener efecto. Ni siquiera cambios geológicos, como un terremoto o actividades antropogénicas, afectarían la situación. El CO₂ se almacena de forma segura en el suelo.
«Estas condiciones geológicas no son tan raras», afirma De Paoli. «Se podrían utilizar yacimientos de petróleo agotados. También existen grandes áreas llamadas acuíferos salinos, ubicadas bajo el lecho marino o tierra adentro, donde el almacenamiento de CO₂ sería posible según este esquema. En Austria también existen al menos seis acuíferos salinos».
En los próximos años, De Paoli planea responder a nuevas preguntas importantes en un proyecto de investigación en la Universidad Técnica de Viena. Por ejemplo, también se debe aclarar cómo cambia la roca cuando fluye a través de ella agua con CO₂. Ciertas reacciones químicas pueden provocar la disolución de los minerales de la roca, lo que permitiría un flujo descendente aún mayor de CO₂ .
«Todas estas preguntas deben ser respondidas en detalle si queremos mitigar los efectos del cambio climático a gran escala mediante la captura de CO 2 «, afirma De Paoli.
Más información: Marco De Paoli et al., Simulación y modelado de la mezcla convectiva de dióxido de carbono en formaciones geológicas, Geophysical Research Letters (2025). DOI: 10.1029/2025GL114804
