Análogos naturales de almacenamiento de CO 2

La predicción del comportamiento del emplazamiento de almacenamiento durante largos períodos de tiempo requiere del conocimiento, entre otros, del comportamiento del CO2

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que en dichos emplazamientos existan fugas desde el almacén, y, en caso de producirse, tendrán lugar a favor de caminos preferenciales de migración, como pudieran ser pozos abandonados, sondeos o fracturas y fallas.

Es por ello que uno de los beneficios clave de los llamados “análogos naturales” es que permiten la investigación de los fenómenos que pueden producirse en los almacenes geológicos de CO2. En efecto, muchos de los procesos ocurrirán a largo plazo, y sólo pueden

ser simulados, de forma parcial, en el laboratorio. La posibilidad de estudiarlos en escenarios en los que el CO2 está almacenado de forma natural es una oportunidad capital para discernir

el comportamiento del CO2 almacenado.

A pesar de todo lo expresado, los estudios de sistemas de análogos naturales tienen sus limitaciones (Pearce, 2006). Aunque las acumulaciones naturales de CO2 pueden proporcionar

información interesante para la evaluación de reservorios en los que se inyecta el gas, no todas las acumulaciones pueden ser consideradas como análogas de un proyecto de almacenamiento. Por ejemplo, muchas de las fugas de CO2 que se producen de manera natural

están asociadas con procesos de vulcanismo, que no pueden ser comparados, desde un punto de vista tectónico, con los emplazamientos CAC, pero, en cambio, sí proveen oportunidades para estudiar procesos cercanos a la superficie y validar técnicas de monitorización.

Otra posible limitación del estudio de análogos naturales radica precisamente en que los procesos han ocurrido durante un largo periodo de tiempo, que aunque permiten conocerlos complica el análisis de la cinética de los mismos. Por ejemplo, la evaluación de los efectos de una fuga sobre los ecosistemas se ve dificultada al haberse adaptado a la exposición de CO2.

Con todo ello, el estudio de los análogos naturales debe suministrarnos información sobre algunas cuestiones imprescindibles en el desarrollo satisfactorio de los proyectos de captura y almacenamiento geológico de CO2. Entre otras las principales cuestiones son:

 ¿Puede almacenarse con éxito el CO2 en el subsuelo?, ¿dónde puede almacenarse?,

¿bajo qué condiciones?, ¿qué características geológicas deben buscarse y cuales evitarse?

 ¿Permanece almacenado el CO2 en el subsuelo?, ¿cuánto tiempo puede estar

almacenado el CO2?, ¿a qué velocidad y por dónde se desplaza el CO2 que escapa del

reservorio?, ¿cuáles son los caminos preferenciales de fuga de CO2 hasta superficie?

 ¿Cómo se producen las fugas de CO2 a la atmosfera?, ¿cuáles son las afecciones de

dichas fugas sobre los ecosistemas próximos?, ¿cuáles son las distancias de afección desde el foco de emisión?,

 ¿Se pueden detectar/cuantificar las fugas en caso de producirse?, ¿qué técnicas de monitorización pueden aplicarse para detectar las fugas y caracterizarlas?, ¿qué otros gases pueden ayudar en la identificación de las fugas de CO2?

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consecuencias?, ¿cuáles son los efectos a largo plazo del CO2 dentro del reservorio?

 ¿Es seguro el almacenamiento de CO2?, ¿cuáles son los efectos que causa el CO2 al

llegar a los niveles superficiales?

Según un estudio de la IEA presentado bajo el título “Natural and Industrial Analogues for Geological Storage of Carbon Dioxide" (IEA Greenhouse Gas R&D Programme, 2009), se acepta la existencia de dos tipos principales de Análogos Naturales. Uno, caracterizado por acumulaciones de CO2 que han permanecido durante cientos y millones de años sin mostrar

evidencias de fugas en superficie y otros en los que sí se han detectado fugas en los niveles superficiales. Los primeros proporcionan un buen análogo para el estudio de las condiciones de seguridad de un almacenamiento geológico, mientras que el segundo son ideales para comprender los mecanismos de fuga de CO2 y las afecciones producidas en los ecosistemas.

Tres han sido los proyectos internacionales que han incidido de una manera más directa en la comprensión de los análogos naturales (Stevens et al., 2001). Los diferentes estudios realizados en Análogos Naturales han demostrado que se puede almacenar CO2 de forma

prolongada, en torno a miles a millones de años, en el subsuelo. Si se eligen el emplazamiento de forma adecuada los riesgos de fugas serán bajos y los efectos, en caso de producirse, reducidos a una pequeña área, tal y como ocurre en los almacenes naturales de CO2 en las

cuencas sedimentarias. Considerándose altamente improbable, si se realiza una correcta ejecución del almacenamiento, que se produzcan fugas súbitas de grandes cantidades de CO2

que puedan producir un daño sobre la población (Holloway et al., 2007).

Tabla 14: Principales proyectos I+D dedicados al estudio de Análogos Naturales

PROYECTO PARTICIPANTES OBJETIVOS

NASCENT

“The Natural Analogues for the Storage of CO2 in the

Geological Environment”

British Geological Survey (BGS).

Industrias y centros de investigación europeos. Investigación de los Análogos Naturales de Europa. NASC

“The Natural Analogues for Geologic CO2

Sequestration”

Advanced Resources International, Inc. (ARI).

Industrias y centros de

investigación de Estados Unidos.

Investigación de los Análogos Naturales de Estados Unidos.

GEODISC Australian Petroleum Cooperative Research Center (ARCRC).

Industrias y centros de investigación de Australia.

Investigación de los Análogos Naturales de Australia.

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diferentes análogos naturales en España (Campo de Calatrava, Ciudad Real) y en Italia (Monte Amiata, Solfatara, Capresse Michelangelo) que por sus características son interesantes para la evaluación y puesta a punto de diferentes técnicas de monitorización superficial. En estos trabajos no se trató de caracterizar y definir la zona elegida sino que el objetivo fue el de obtener información que pueda ser extrapolada a los proyectos CAC.

Así, en estos emplazamientos se han analizado los flujos de CO2 en los alrededores de puntos

de fuga y la relación de este gas con la concentración de otros gases traza (radón, helio, hidrógeno, neón, etc.), se han testeado técnicas de teledetección para detectar estos puntos de emanación (imágenes aéreas y por satélite3) y se han analizado las características geoquímicas de las aguas superficiales y los gases disueltos en ellas.

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Se han llevado a cabo varias campañas de adquisición de datos a partir de imágenes aeroportadas en colaboración con el Instituto Nacional de Técnicas Aeroespaciales (INTA). El objetivo es estudiar posibles correlaciones entre las medidas de gases (como CO2 y gases traza) y la interpretación de dichas imágenes. En el capítulo V, Difusión de resultados, se enumeran los artículos y ponencias a congresos realizadas.