David W. Keith es profesor del Departamento de Ciencias Geofísicas de la Universidad de Chicago. Se incorporó a la Universidad de Chicago en abril de 2023. Anteriormente, Keith se desempeñó como profesor Gordon McKay de Física Aplicada en la Escuela Paulson de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (SEAS) de la Universidad de Harvard y profesor de políticas públicas en la Escuela Kennedy de Harvard en la Universidad de Harvard. [2] Entre sus primeras contribuciones se incluyen el desarrollo del primer interferómetro atómico (considerado un gran avance en la física atómica) y un espectrómetro de transformada de Fourier utilizado por la NASA para medir la temperatura atmosférica y la transferencia de radiación desde el espacio.
Especialista en tecnología energética, ciencia climática y políticas públicas relacionadas, [3] y pionero en captura y almacenamiento de carbono , [4] Keith es fundador y miembro de la junta directiva de Carbon Engineering . [5]
La investigación de Keith abarca múltiples campos, incluyendo la evaluación de tecnologías y el análisis de políticas relacionadas con el clima , el desarrollo de tecnologías, las ciencias atmosféricas y la física. Aboga firmemente por la investigación de enfoques de geoingeniería para abordar el cambio climático, incluyendo tanto la ingeniería del ciclo del carbono [6] como los enfoques de gestión de la radiación solar [7]. Destaca que sus implicaciones científicas, ambientales, geopolíticas, sociales, psicológicas y éticas deben examinarse y comprenderse cuidadosamente, antes de que pueda haber una consideración significativa de su posible uso. [8]
Keith nació en Wisconsin, donde su padre, un biólogo de campo nacido en Gran Bretaña y funcionario del Servicio Canadiense de Vida Silvestre llamado Anthony Keith, asistió a la escuela de posgrado. Su madre, Deborah Gorham, fue profesora de historia en la Universidad de Carleton . Keith creció en Gran Bretaña y en Ottawa , Ontario . [9] Su madrastra era bióloga, como su padre. [9] [10] [11] Keith es ciudadano de Canadá, Estados Unidos y el Reino Unido. [1]
Disfrutaba de la lectura y la observación de aves con su padre y más tarde se dedicó al esquí de fondo, la escalada en roca y la acampada invernal. [9] El interés de Keith por la física se fortaleció al pasar varios veranos trabajando en el laboratorio láser del Consejo Nacional de Investigación del físico experimental Paul Corkum , comenzando alrededor del final de la escuela secundaria. [9] En 1986, Keith se graduó con una licenciatura en física de la Universidad de Toronto . [11]
Desarrolló su amor por el Ártico cuando pasó parte de un año sabático entre sus estudios de grado y posgrado como asistente de investigación de un biólogo de vida silvestre [10] en la isla Devon en Nunavut . Desde entonces, ha practicado canotaje en el río Yellowknife , ha caminado por la isla Holman y ha cruzado el hielo marino desde Iglulik hasta la bahía Arctic en esquís. [9]
En 1991, Keith obtuvo su doctorado en el Instituto Tecnológico de Massachusetts en el campo de la Física Experimental. [11] Como estudiante de doctorado en el MIT, Keith fue supervisado por David E. Pritchard . Keith fue un líder en el grupo de investigación que creó el primer interferómetro atómico funcional , considerado un gran avance en la física atómica. [12] Este trabajo fue la base de su tesis doctoral, Un interferómetro para átomos (1991). [13] Después de lograr este éxito, Keith decidió dejar la física atómica, en parte porque una de las aplicaciones más obvias de la interferometría atómica era la construcción de giroscopios de alta precisión para submarinos que transportaban misiles balísticos . [12]
Keith fue investigador postdoctoral en la Universidad Carnegie Mellon de 1991 a 1992, trabajando con Granger Morgan para comprender mejor la incertidumbre y los juicios de expertos relacionados con el cambio climático. [10] Keith se convirtió en profesor adjunto allí en 1992, aunque trabajó principalmente en otros lugares. [14] [1] Recibió una beca de cambio global de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) para 1992-1994, que utilizó para trabajar en modelos climáticos en el Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR) en Boulder, Colorado . [15]
Keith pasó el último año de su posdoctorado en la NOAA como científico investigador en el Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias de la Universidad de Harvard , donde permaneció desde 1993 hasta 1999. Trabajó con el químico atmosférico James G. Anderson . [14] [3] [10] Keith fue el científico principal en el desarrollo de un espectrómetro de transformada de Fourier con alta precisión radiométrica que fue utilizado por el avión de investigación de gran altitud ER-2 de la NASA y por el satélite Arrhenius. Los sensores de Keith respaldaron la medición de la temperatura atmosférica y la transferencia de radiación desde el espacio. [16] [17] [18]
En 1999, Keith se convirtió en profesor adjunto del Departamento de Ingeniería y Políticas Públicas de la Universidad Carnegie Mellon. [14] [1] En 2000, Keith y el estudiante de doctorado James Rhodes estaban desarrollando un marco para lo que se llamaría bioenergía con captura y almacenamiento de carbono (BECCS). Desde el principio, Keith ha señalado tanto las ventajas como las preocupaciones sobre los posibles enfoques para la mitigación del cambio climático. [4] [19]
En 2004, Keith fue reclutado para unirse a la Universidad de Calgary , donde se convirtió en profesor de ingeniería química y petrolera y economía, y ocupó la Cátedra de Investigación de Canadá en Energía y Medio Ambiente. Keith se convirtió en el director del Grupo de Sistemas Energéticos y Ambientales del Instituto de Energía Sostenible, Medio Ambiente y Economía (ISEEE) en la Universidad de Calgary, un grupo de investigación interdisciplinario dentro del ISEEE. [20] Mientras estaba en la Universidad de Calgary, siguió siendo profesor adjunto en Carnegie Mellon. [1] En el ISEEE, Keith buscó construir conexiones entre el gobierno, académicos, ambientalistas y empresarios. Obtuvo el apoyo de cuatro importantes ejecutivos del sector energético, publicando un informe en 2007 que promovía la captura y almacenamiento de carbono. [3]
Keith sintió más tarde que la integridad intelectual de la organización se vio comprometida. [3] [21] El 1 de septiembre de 2011, Keith renunció a la Universidad de Calgary. Continuó siendo profesor adjunto en el Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Calgary y profesor visitante en el ISEEE. [21]
También a partir de 2011, Keith aceptó una cátedra de física aplicada y políticas públicas en la Kennedy School de la Universidad de Harvard . [21] En 2017, Keith fue codirector fundador, junto con el economista climático Gernot Wagner , del Programa de Investigación de Geoingeniería Solar de Harvard. [22] A partir de 2019, Keith se convirtió en el único director, después de que Wagner se uniera a la facultad de la Universidad de Nueva York . [23]
Keith realizó presentaciones en las reuniones de la Academia Nacional de Ciencias de EE. UU. en 2000, 2009 y 2013.
Keith trasladó su investigación a la Universidad de Chicago en 2023, donde dirigirá un programa con hasta diez profesores que estudian geoingeniería. [24]
Keith fue coautor del Tercer Informe de Evaluación del IPCC de 2001 [25] (capítulos AR3-WG1, 8 Evaluación de modelos; [26] AR3-WG3, 4 Potencial tecnológico y económico de las opciones para mejorar, mantener y gestionar los reservorios de carbono biológico y la geoingeniería [27] ). Keith también presidió uno de los tres grupos del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) de las Naciones Unidas [20] y fue autor principal del Informe especial del IPCC de 2005 sobre captura y almacenamiento de dióxido de carbono . [28] Renunció al comité para el Quinto Informe de Evaluación del IPCC . [29]
En mayo de 2005, Keith fue designado miembro de un panel asesor federal para la Estrategia de Ciencia y Tecnología de Energía Sostenible del gobierno canadiense. Keith fue miembro del grupo de trabajo Geoingeniería del clima: ciencia, gobernanza e incertidumbre de la Royal Society del Reino Unido , que elaboró un informe en 2009. [30] [31] En 2010, Keith testificó ante comités del Congreso de los Estados Unidos [32] y el Parlamento del Reino Unido . [33]
Junto con Ken Caldeira , Keith ha gestionado el Fondo para la Investigación Innovadora en Energía y Clima (FICER), creado por Bill Gates para la investigación sobre el cambio climático. [34] [3]
Keith fue uno de los 18 miembros del Grupo de Trabajo sobre Remediación Climática del Centro de Política Bipartidista (BPC) de Washington, DC, que publicó un informe de investigación el 4 de octubre de 2011. [35] Los autores del informe del BPC creen que "el gobierno federal (de EE. UU.) debería embarcarse en un programa de investigación centrado y sistemático sobre la remediación climática". [35] En 2021, las Academias Nacionales emitieron un informe sobre el mismo tema, en el que respaldan un plan de investigación sólido y una supervisión sustancial, una evaluación de riesgos y esfuerzos de divulgación pública, y describen un marco para la gobernanza de posibles experimentos. Keith considera que sus recomendaciones de gobernanza son "viables, incrementales y bien razonadas". [36]
Keith ha escrito sobre la posible relación coste-eficacia y las implicaciones geopolíticas y éticas de muchos enfoques del cambio climático y la mitigación del clima. En 2003, él y Alexander Farrell publicaron un comentario en Science , cuestionando las iniciativas gubernamentales para el desarrollo de vehículos de pila de combustible que utilicen hidrógeno comprimido . El hidrógeno tiende a derivarse del petróleo y el carbón, y produce dióxido de carbono. [37] En 2004, la Academia Nacional de Ciencias publicó un artículo controvertido en el que sus modelos informáticos sugerían que las turbinas de los parques eólicos masivos podrían tener impactos locales y globales inesperados sobre el clima. Su argumento no era que la energía eólica no debería considerarse, sino que necesitaba ser mejor entendida. [9] Después del escepticismo inicial en 2008-2011 sobre el potencial de la energía solar para volverse competitiva, ahora ve la energía solar como un contendiente líder para proporcionar energía sin un gran impacto ambiental. [38] [39]
En los años 1990 y 2000, Keith trabajó en la captura y almacenamiento de CO2 , [9] considerándolo en términos de tecnología, economía y política regulatoria en la industria energética. [10] [40] Keith enfatiza que el objetivo principal en la lucha contra el cambio climático debe ser la reducción de las emisiones de carbono. Sin embargo, todavía será necesario contrarrestar los efectos del dióxido de carbono que ya se ha liberado a la atmósfera. Por lo tanto, ve múltiples enfoques para el problema del cambio climático, incluidas las técnicas de gestión de la contaminación y un "impuesto al carbono", como deseables. [9] Ha sido criticado por grupos ambientalistas, políticos y empresarios relacionados con la energía por diferentes recomendaciones. [9]
En 2005, el equipo de Keith en la Universidad de Calgary construyó una torre de cinco metros para probar la viabilidad de eliminar el CO2 "depurador" del aire y almacenarlo bajo tierra. [9] En 2009, Keith fundó Carbon Engineering , que busca desarrollar tecnologías para la eliminación del dióxido de carbono del aire y su conversión en CO2 puro . [ 41] [10] [6] [42] [43] Después de crear la empresa, dejó en gran medida de realizar investigaciones y análisis de políticas en esa área, sintiendo que sería un conflicto de intereses. [10]
En octubre de 2015, Carbon Engineering abrió una planta de demostración para la captura directa de CO2 del aire , en Squamish, Columbia Británica . La empresa espera utilizar el dióxido de carbono extraído del aire para producir un combustible sintético basado en carbono de alta densidad energética, adecuado para semirremolques, autobuses y aviones. Lo ideal sería que produjeran un combustible que fuera económico, basado en carbono y neutro en carbono. [44] Entre los patrocinadores financieros de Carbon Engineering se encuentran Bill Gates , N. Murray Edwards , [45] Peter J. Thomson, Chevron Corporation , Occidental Petroleum y el conglomerado minero BHP . [46] Occidental compró la empresa en 2023 por 1100 millones de dólares; Keith tenía alrededor del cuatro por ciento de la propiedad antes de la venta. [24]
Keith ha trabajado en geoingeniería solar desde 1992, cuando él y Hadi Dowlatabadi publicaron una de las primeras evaluaciones de la tecnología y sus implicaciones políticas, introduciendo una comparación estructurada de costos y riesgos. Keith ha sostenido constantemente que la geoingeniería necesita un "programa de investigación sistemático" para determinar si sus enfoques son factibles o no. [3] [34] [47] Keith también ha pedido que se establezcan estándares internacionales de gobernanza y supervisión para la manera en que se podría llevar a cabo dicha investigación. [48]
Keith publicó otra descripción general de la geoingeniería en 2000, describiéndola en términos de riesgo moral y situándola en el contexto de la historia de posguerra del control del clima . En ese momento, la geoingeniería era "profundamente controvertida" y rara vez se hablaba de ella. Desde entonces, el interés en el campo ha aumentado y se discute más abiertamente. [49] [34] [50]
Las publicaciones relacionadas incluyen:
En 2013, Keith publicó A Case for Climate Engineering (Un caso para la ingeniería climática) , que ofrece "una visión general clara y accesible" de una "tecnología controvertida". [58] El libro se describe como un punto de entrada útil para los debates, en particular sobre la inyección de aerosoles estratosféricos y en menor medida sobre otros enfoques de la geoingeniería. "Los argumentos del libro son claros y es directo sobre muchos de los problemas que surgen de la posición que defiende". [59] Otro crítico apreció la capacidad de Keith para discutir los problemas "en un lenguaje sencillo que puede ser entendido por cualquier lector" y su objetividad al "discutir su propio dilema interno" y "exponer al lector a puntos de vista opuestos". [60]
Keith, un destacado científico preocupado desde hace tiempo por el cambio climático, no ofrece ninguna propuesta ingenua para una solución fácil a lo que es quizás la cuestión más difícil de nuestro tiempo: la ingeniería climática no es una panacea. Pero sostiene que después de décadas durante las cuales se ha logrado muy poco progreso en la reducción de las emisiones de carbono, debemos poner esta tecnología sobre la mesa y considerarla responsablemente. [61]
El libro atrajo la atención de Stephen Colbert , y Keith apareció en un segmento del 9 de diciembre de 2013 en The Colbert Report para discutir su idea de geoingeniería para frenar el cambio climático rociando partículas reflectantes en la atmósfera superior. [62] [63] Keith describió la posibilidad de desplegar aviones para liberar toneladas de ácido sulfúrico en la atmósfera, lo que admitió libremente que "sería una solución técnica totalmente imperfecta... pero en realidad podría salvar a la gente y ser útil". [64] Colbert se mostró escéptico. Entre los críticos de la idea también se encuentran el geofísico de la Universidad de Chicago Raymond Pierrehumbert , que calificó la idea de "loca, total y escandalosamente loca", [11] y el consejo editorial de USA Today . [65]
Keith trabajó inicialmente con el químico atmosférico James G. Anderson [41] y más tarde con el investigador principal Frank Keutsch en el proyecto de "oscurecimiento solar" SCoPEx , para examinar el potencial de sembrar la estratosfera con partículas reflectantes que dirigirían la luz solar lejos de la tierra. La idea se inspiró en eventos naturales como la erupción volcánica del Monte Pinatubo , que liberó azufre y otras partículas al aire y provocó una disminución de las temperaturas en todo el mundo. [49]
Los modelos informáticos sugieren que un enfoque de dispersión de partículas podría reducir la potencia solar y las temperaturas ambientales. [41] Los tipos de partículas que se han propuesto incluyen dióxido de azufre , polvo de diamante , alúmina y calcita u otras formas de carbonato de calcio . [66] [49] Las principales preocupaciones para tal enfoque incluyen las preguntas de cuánto tiempo permanecerían las partículas en la estratosfera, cómo podrían interactuar con otros componentes de la atmósfera y si aumentarían la contaminación, causarían riesgos para la salud de los humanos o tendrían otros efectos ecológicos negativos. [49] [41]
Un primer paso del proyecto sería una pequeña prueba en la que se utilizaría un globo para liberar una pequeña cantidad (quizás un kilogramo) de una sustancia química en la estratosfera. Al estudiar los efectos locales, los científicos podrían comprender mejor cómo se comportarían las partículas y la estratosfera, para evaluar mejor la viabilidad y los riesgos de la idea. Los sensores colocados en la góndola del globo podrían medir la reflectividad de las partículas, el grado de dispersión o coalescencia de la columna y las interacciones con otros componentes de la atmósfera. De llevarse a cabo, sería uno de los primeros experimentos oficiales relacionados con la geoingeniería que se realizarían fuera del laboratorio. [49] [66] [12]
Una propuesta de 2012 para llevar a cabo una prueba de este tipo en Nuevo México , liberando sulfatos en la estratosfera inferior, fue retirada. En 2020, la ubicación de otra prueba propuesta, utilizando carbonato de calcio, se trasladó del suroeste de Estados Unidos a Suecia, cerca del Círculo Polar Ártico. [67] En febrero de 2021, los planes para lanzar un globo sembrador estratosférico desde el Centro Espacial Esrange de Kiruna en Laponia se toparon con la oposición de los suecos, que escribieron una acalorada carta a Per Bolund , el ministro sueco de medio ambiente y la Corporación Espacial Sueca (SSC). Este último dijo: "El vuelo solo se llevará a cabo siempre que cumpla con las regulaciones nacionales e internacionales. El proceso para averiguar si este vuelo cumple con la ley y es éticamente apropiado está en curso. A día de hoy no sabemos si habrá un vuelo o no". [68] El 31 de marzo de 2021, la SSC "dijo que había decidido no realizar la prueba técnica" ante la oposición de los pastores de renos sami locales y otros grupos ambientalistas como la Sociedad Sueca para la Conservación de la Naturaleza , que pensaban que las técnicas eran "demasiado peligrosas para ser utilizadas alguna vez". [69] [70] [71]
Keith es un orador y presentador frecuente. Entre otras cosas, compartió sus pensamientos en el foro TED en 2007, [76] apareció en Discovery Channel en 2008, [77] participó en un panel sobre los desafíos del siglo XXI en la Royal Geographical Society en 2009, [78] concedió una entrevista en BBC News HARDTalk en 2011, [79] [80] y apareció en un documental de Nova sobre geoingeniería que se emitió el 28 de octubre de 2020. [81]