Las fugas de metano a la atmósfera calientan el clima y, según los hallazgos científicos más recientes, en los últimos cinco años han aumentado a una velocidad de récord. Según afirma Inger Andersen, Directora Ejecutiva del PNUMA, “Los gobiernos y las compañías productoras de gas y petróleo deben acabar con su palabrería al referirse a este desafío [de fugas de metano], ya que las soluciones están justo delante de sus narices. En su lugar, deberían reconocer la enorme oportunidad que esto representa y comenzar a actuar sobre las alertas taponando las fugas que liberan metano a la atmósfera y calientan el clima. Las herramientas están a su disposición, las metas ya están claras. ¡Es momento de actuar ahora!”
El metano (CH₄) es un gas esencial en la Tierra que se halla tanto en la atmósfera como en medios acuáticos y bajo tierra. Como hidrocarburo posee una estructura simple pero que, sin embargo, le confiere unas características únicas a su molécula, compuesta de un átomo de carbono unido a cuatro átomos de hidrógeno. Su unión lo convierte en un recurso útil y valioso como fuente de energía y, a su vez, supone un desafío ambiental al tratarse de un gas causante del efecto invernadero por su gran capacidad de atrapar el calor. Provoca un nocivo efecto en la atmósfera y los seres vivos al ser responsable de más del 25% del calentamiento global que actualmente vivimos.
Este artículo explora la composición del gas metano, su impacto en la contaminación del aire y su contribución al cambio climático. Enfoca las estrategias para reducir las emisiones de gas metano y la urgente necesidad de adoptar medidas por la comunidad global para detectar y reducir la presencia de gas metano en la atmósfera y con ello mitigar su impacto para alcanzar los objetivos climáticos.
El uso de la avanzada tecnología disponible para la monitorización de las emisiones de gas metano permite su detección y las acciones para su reducción, actuaciones prioritarias para paliar el cambio climático. De esta manera mejorará la calidad del aireLa calidad del aire se refiere al estado del aire que respiramos y su composición en términos de contaminantes presentes en la atmósfera. Se considera b...
Leer más que puede salvar cientos de miles de vidas y se preservarán los ecosistemas para un futuro sostenible en el planeta.
¿Qué es el metano y por qué es tan importante?
El hidrocarburo más sencillo, dentro de aquellos formados únicamente de moléculas de carbono e hidrógeno o hidrocarburos alcanos, es el metano. Está presente en la atmósfera en forma de gas y proviene principalmente de actividades humanas como la ganadería, la industria de combustibles fósiles y los vertederos; así como de fuentes naturales como los humedales por la descomposición en ambientes anaerobios y mediante la actividad volcánica.
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La comprensión de cómo se forma el metano y las fuentes de sus emisiones es crucial para desarrollar estrategias efectivas que permitan detectar y controlar su presencia para mitigar su impacto ambiental y, al mismo tiempo, aprovechar su potencial como fuente de energía.
Conceptos básicos sobre el metano: composición y características
La temperatura y presión de la atmósfera hacen que su presencia en esta sea normalmente en forma gaseosa. Es lo que le confiere la extraordinaria característica de hacer la atmósfera transparente, lo que favorece que la energía natural del sol llegue hasta la Tierra en forma de radiación ultravioleta y lo haga habitable.
La formación del metano en la naturaleza se produce a través de la descomposición anaeróbica de materia orgánica. Proceso que se desarrolla con los residuos de producción humana, en humedales, como pantanos y lagos y en los sedimentos marinos de los océanos, y en los intestinos de los animales rumiantes, así como desde su estiércol. Este proceso genera lo que se conoce como metano natural.
Es la metanogénesis, un proceso biológico llevado a cabo por microorganismos conocidos como arqueas metanogénicas. Estos microorganismos descomponen la materia orgánica en condiciones anaeróbicas, es decir, en ausencia de oxígeno, produciendo metano como subproducto.
Los procesos geológicos también contribuyen a la formación de metano en el subsuelo, constituyendo el gas natural mediante la descomposición térmica de materia orgánica que ha permanecido en el subsuelo.
A su vez, el metano se origina de forma antropogénica mediante actividades como la agricultura, ganadería, los residuos sólidos y aguas residuales, así como con la producción y distribución de combustibles fósiles.
La descomposición de los desechos orgánicos en condiciones anaeróbicas es la fuente a partir de la que se origina el biogás. Cuando el biogás, en cuya composición el CH4 supone un 50-70%, es sometido a un proceso de purificación, para eliminar el dióxido de carbono (CO2) y otros contaminantes, da lugar a un gas casi puro o biometano, con amplias aplicaciones como combustible.
Si bien el metano es un gas incoloro, inodoro e insoluble, puede convertirse en peligroso porque, en elevadas concentraciones, es altamente inflamable en combinación con el aire. De igual manera, en espacios interiores, su elevada presencia provoca el desplazamiento del oxígeno creando un ambiente tóxico que provoca asfixia.
Datos sobre la contaminación por metano
El tiempo que el metano permanece en la atmósfera (10-12 años) es mucho más corto que el del CO2 (miles de años), el principal gas causante del efecto invernadero. Sin embargo, el metano origina un efecto 80 veces más dañino a la atmósfera que el causado por el CO2 al atrapar la radiación producida en la superficie terrestre que asciende a la atmósfera en forma de radiación infrarroja. El metano muestra un potencial 25 veces mayor para favorecer el calentamiento global que el CO2, en un horizonte de 100 años.
Para hacer frente a la contaminación por metano, la comunidad mundial tiene que aprovechar la gran oportunidad que aportan los avances en la tecnología de calidad del aire de que disponemos para monitorizar y controlar las emisiones de metano a la atmósfera. Actuando de forma globalizada estamos a tiempo de asumir dicha responsabilidad para alcanzar los objetivos climáticos globales y con ello proteger la vida en el planeta.
Cómo contribuye el metano al cambio climático
El comportamiento del metano en la atmósfera, actuando como barrera ante la energía infrarroja térmica generada en la superficie terrestre, provoca que ese calor quede atrapado en la atmósfera originando el efecto invernadero que acelera el calentamiento global.
La concentración de metano en la atmósfera ha aumentado significativamente desde que se produjo la Revolución Industrial debido al progreso que las máquinas han supuesto para las actividades humanas, fomentando un desarrollo social, económico e industrial ilimitado. Este incremento es preocupante y un desafío global al que nos enfrentamos de manera internacional para garantizar la vida en la Tierra.
Si bien la presencia de un gas de efecto invernadero como el CO2 en la atmósfera es la principal causa que impulsa el calentamiento global, es realmente el gas metano presente en la atmósfera el que ocasiona los efectos más dañinos.
El control de las fuentes antropogénicas de formación de metano, así como reducir el uso de combustibles fósiles tales como el petróleo, el carbón y el gas natural son acciones prioritarias para reducir las emisiones de metano.
Reducir las emisiones de metano en un 45% para 2030 podría ayudarnos a cumplir el objetivo del Acuerdo de París de limitar el calentamiento global a 1,5 °C. Programa para el medio ambiente de la ONU.
Cómo se produce el metano
La concentración de gas metano en la atmósfera suscitada con el desarrollo industrial se ha disparado en las últimas décadas alcanzando niveles excepcionales. El origen de dicho aumento es debido principalmente a actividades humanas como la agricultura, la ganadería, la producción de energía y la gestión de residuos.
Ciclo del metano – Copernicus Atmosphere Monitoring Service, ECMWF
Aunque menos significativas en comparación con las fuentes humanas, las emisiones naturales de metano también juegan un papel importante en la contaminación atmosférica. Las principales fuentes de emisión del metano natural son:
Humedales
Son la mayor fuente natural de metano. En estos ecosistemas, los microorganismos descomponen la materia orgánica en condiciones anaeróbicas, liberando metano. Representan aproximadamente un 30% de las emisiones globales de metano en la atmósfera.
Permafrost en deshielo
El aumento de las temperaturas que está provocando el calentamiento global descongela el permafrost o suelo permanentemente congelado del Ártico. Fenómeno que ocasiona una mayor presencia de metano en la atmósfera al liberarse el gas almacenado en el subsuelo, donde ha permanecido atrapado en grandes cantidades durante miles de años.
Este fenómeno está ocurriendo en mayor medida en regiones árticas de Siberia y Alaska. El aceleramiento de este proceso produce un efecto retroalimentación. A medida que las temperaturas aumentan, más metano se libera del permafrost, incidiendo en mayor medida en el calentamiento global.
Fuentes geológicas
Las emisiones de gas metano provenientes de procesos naturales asociados a la Tierra, que no están directamente vinculados a actividades humanas, son las denominadas fuentes geológicas de liberación de metano.
Aunque son menos conocidas que las antropogénicas juegan un papel esencial en el ciclo global del metano. El gas puede liberarse de las profundidades del subsuelo siguiendo las fracturas de la corteza terrestre, fallas geológicas o grietas de la superficie. Los volcanes submarinos y la actividad tectónica terrestre son mecanismos que contribuyen a que dichas emisiones escapen del subsuelo como ocurre en el golfo de México.
Los depósitos naturales de gas natural, del que forma parte el metano, también pueden producir emisiones de metano a la atmósfera a través de las grietas o los movimientos tectónicos.
De igual manera, el fondo marino presenta enclaves donde el metano asciende desde depósitos de hidrocarburos situados a niveles profundos del lecho marino. Las bacterias metanotróficas presentes en el agua son capaces de consumir parte de dicho metano antes de que alcance la atmósfera. Este fenómeno se está produciendo a gran escala en el mar de Siberia Oriental.
Vida silvestre
La emisión de metano por parte de los animales silvestres, como los rumiantes, es un proceso natural que se origina a través de su dieta herbívora. Para degradar la materia vegetal y la celulosa que contiene cuentan con un especializado proceso digestivo que produce metano. Si bien los rumiantes silvestres emiten en proporción menos metano que el ganado doméstico, ambos contribuyen a la presencia natural de metano en la atmósfera.
Actividades humanas que originan las emisiones de metano
Una parte significativa del gas metano presente en la atmósfera proviene de actividades humanas denominado metano antropogénico. Las fuentes principales de las que deriva son:
Agricultura y ganadería
La digestión de los animales rumiantes de la actividad ganadera ocasiona gas metano. La descomposición de los restos agrícolas en condiciones anaeróbicas produce grandes cantidades de metano. Los campos de arroz, durante su periodo de inundación, crean condiciones anaeróbicas óptimas para el desarrollo de los microbios que descomponen la materia orgánica produciendo metano en el proceso.
Producción y uso de combustibles fósiles
El uso de combustibles fósiles como el petróleo, carbón y gas natural genera notables emisiones de gas metano en diversas etapas, desde la extracción hasta los sistemas de distribución y almacenamiento. En estos procesos se originan emisiones fugitivas de metano al aire durante los procesos de extracción, procesamiento de refinado y transporte y redes de distribución.
Las fugas de metano provenientes de los combustibles fósiles representan una amenaza importante para el clima global. Aunque es menos visible que el CO₂, el impacto climático del metano es significativo debido a su mayor potencial de calentamiento global. Monitorizar las fugas para su reducción y la captura del metano en la industria de combustibles fósiles son acciones cruciales para mitigar sus efectos en el cambio climático.
Un estudio del Global Carbon Project estimó que “las fugas de metano provenientes de la industria del petróleo y gas en 2020 alcanzaron alrededor de 70 millones de toneladas métricas de metano, lo que equivale a 2.1 gigatoneladas de CO₂ en términos de impacto climático”.
Gestión de vertedero – crédito imagen Powerknot
Vertederos y tratamiento de residuos
Son una de las mayores fuentes antropogénicas de emisiones de CH₄ debido a la descomposición de materia orgánica en condiciones anaeróbicas que en ellos tiene lugar. Sin embargo, mediante la implementación de sistemas de captura de biogás, el compostaje, la digestión anaeróbica y la reducción de residuos, es posible mitigar estas emisiones y aprovechar el metano como una fuente de energía renovable, contribuyendo así a la lucha contra el cambio climático.
Quema de biomasa
Es un proceso que implica la combustión de materia orgánica, como madera, residuos agrícolas o vegetación. Dependiendo de las condiciones en que se produce, el tipo de biomasa y en el entorno donde ocurre puede tener un impacto directo e indirecto en la producción de metano.
La quema de biomasa ocurre en dos contextos principales: si la quema de biomasa se produce de forma natural la fuente suele ser de incendios forestales, en sabanas, pastizales y turberas. Cuando tiene un origen antropogénico es debido a la quema controlada de cultivos, residuos agrícolas, o mediante el uso de biomasa como combustible para cocinar, fuente de calefacción o generación de energía.
Cuando la quema de biomasa se realiza de manera completa produce mayoritariamente dióxido de carbono y agua. En el caso de que sea incompleta da origen a otros gases y partículas, incluidos el metano, monóxido de carbono (CO)El monóxido de carbono (CO) es un gas invisible (incoloro e inodoro) que resulta, al mismo tiempo, un asesino silencioso porque en apenas unos minutos dej...
Leer más y el carbono negro.
Emisiones de gas metano según la fuente
La urbanización y el crecimiento de las ciudades han multiplicado las fuentes de metano antropogénico, debido al aumento en la generación de residuos sólidos y aguas residuales y por una mayor demanda de energía y alimentos a nivel global.
Las emisiones de metano procedentes del ámbito agrícola y ganadero son las que originan una alarmante preocupación global por su gran proporción de emisiones globales y la dificultad de mitigarlas. Su monitorización mediante sensores que controlan los niveles de gas metano presentes en el aire es un recurso esencial para cumplir con los objetivos climáticos debido al elevado potencial que posee el gas metano de contribuir al calentamiento global.
Según el Banco Mundial, el metano representa alrededor del 19 % de las emisiones mundiales de gases de efecto invernaderoSi bien la concentración de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera ha ido aumentando de forma constante y acelerada en las últimas décadas, durante ...
Leer más. La producción de arroz representa el 8 %; la ganadería, el 32 %, y los residuos, el 18 % de todas las emisiones de metano provocadas por los seres humanos.
Emisiones de metano en la agricultura
Según el Banco Mundial, las emisiones de metano procedentes de la actividad agrícola representan aproximadamente el 41 % del metano de origen antropogénico, en particular proceden de los cultivos de arroz y la quema de residuos agrícolas.
Emisiones de metano en la ganadería
Los animales domésticos rumiantes, como vacas y ovejas, generan metano a través de su proceso digestivo, conocido como fermentación entérica. Proceso que libera metano directamente en el intestino de los rumiantes y en el manejo del estiércol.
Emisiones de metano en la extracción de petróleo y gas natural
Las actividades industriales relacionadas con combustibles fósiles representan una fuente importante de emisiones de metano a la atmósfera. Las emisiones de metano se originan durante la extracción, procesamiento, almacenamiento, traslado y distribución del gas natural. En el caso del petróleo crudo las emisiones del gas metano surgen de la producción, refinado y almacenamiento. La contaminación por metano en la industria de combustibles fósiles tiene su fuente fundamental en las fugas de metano que se ocasionan durante la realización de dichos procesos.
En conjunto, estas actividades son responsables de aproximadamente el 25-30% de las emisiones antropogénicas de metano a nivel mundial. Por ello, la industria energética está invirtiendo en tecnologías de monitorización de emisiones y nuevos métodos de reducción de las emisiones de gas metano para mitigar su impacto ambiental.
Emisiones de metano en vertederos
El almacenamiento y gestión de los residuos generados por la actividad humana es la tercera fuente global de emisiones de metano. Durante el manejo y tratamiento de las aguas residuales urbanas tiene lugar la producción de metano. Es debido a la descomposición anaeróbica de los residuos orgánicos.
Según la Global Methane Initiative, la mayoría de los países desarrollados dependen de sistemas de tratamiento aeróbico centralizados que recolectan y tratan conjuntamente las aguas residuales. Estos sistemas producen pequeñas cantidades de metano, pero también grandes cantidades de biosólidos que podrían provocar altos índices de contaminación por ocasionar emisiones de gas metano.
Sin embargo, en los países en desarrollo, la recogida y tratamiento de aguas residuales es escasa o inexistente. Cuando se realiza, tiende a ser anaeróbica, lo que provoca un incremento de las emisiones de metano a la atmósfera.
Emisiones de metano en la industria
La industria también contribuye a las emisiones de metano, particularmente a través de aquellos procesos industriales que utilizan o producen metano como subproducto. Por ejemplo, la producción de metanol y amoníaco, entre otros compuestos químicos, puede liberar emisiones de gas metano al ambiente. La minería de carbón también emite CH4 que se libera como subproducto durante la extracción del mineral.
Emisiones por la combustión de biometano
La quema de biogás o biometano emite tanto CO2 a la atmósfera como el metano procedente de los depósitos de gas natural. La diferencia del biogás es que al ser de origen biológico, aunque idéntico en composición al gas metano fósil, se diferencia de este porque procede de la descomposición bajo control de materia orgánica que ya forma parte del ciclo natural del carbono.
Mientras que la materia prima se forma, las plantas están absorbiendo dióxido de carbono de la atmósfera. Cuando sus restos se descomponen en vertederos o plantas de tratamiento de residuos se obtiene el biogás que más tarde se utiliza como combustible. Al generar energía aquel CO2 absorbido por la materia vegetal se libera y regresa, en la misma proporción, a la atmósfera.
Este proceso puede realizarse continuamente sin aportar más dióxido de carbono a la atmósfera. Pero hay que monitorizar y controlar los procesos de emisiones de CO2 para garantizar que el balance neto sea cero. En la evaluación a través del tiempo hay que equilibrar la absorción de CO2 de la atmósfera por la materia prima, la combustión del biogás y la liberación de la misma cantidad de CO2 a la atmósfera con el fin de evitar el incremento de este peligroso gas de efecto invernadero en la atmósfera.
En ese balance también deben contemplarse los diferentes materiales orgánicos a partir de los que se obtiene la biomasa que, más tarde, dará lugar al biogás. No es lo mismo emplear materia orgánica desechada, como el estiércol, restos de madera y lodos extraídos en depuradoras de agua, que los cultivos vegetales (caña de azúcar, maíz, sorgo, trébol, alfalfa, palma, entre otras) plantados exclusivamente para la obtención de biomasa.
Además, si estos cultivos no se realizan en tierras marginales pueden ser la causa de cambios en el tipo de usos agrícolas ocasionando una peligrosa situación en la equidad social al desplazar del territorio aquellos cultivos empleados con fines alimentarios.
Asimismo son cultivos que, con su nueva implantación, suponen un notable riesgo ambiental para los ecosistemas y la biodiversidad que albergan en sus hábitats; así como para la importante labor que estos desempeñan en la captura del carbono presente en el aire. La necesidad de mayores áreas de producción de biomasa puede destruirlos para aprovechar tierras fértiles. Da como resultado la pérdida de biodiversidad y los servicios que presta la naturaleza y, sobre todo, un importante incremento en las emisiones de gases de efecto invernadero.
La combustión del biometano produce, aparte del CO2, otros contaminantes atmosféricosLa contaminación del aire causada por los contaminantes atmosféricos constituye uno de los problemas ambientales más críticos y complejos a los que nos...
Leer más como NOₓ (contribuye a la lluvia ácida y a la formación del ozono troposférico) y partículas en suspensión PM10 y PM2,5 (causantes de graves problemas de salud a nivel respiratorio), y monóxido de carbono (CO) en caso de producirse una combustión incompleta. No obstante, aunque el biometano como combustible emite estos contaminantes, lo hace en niveles mucho más bajos que los producidos por combustibles fósiles tradicionales.
En el caso de emplear el gas natural, su procesamiento como fuente energética, aparte de los contaminantes mencionados, libera moléculas nuevas de CO2 a la atmósfera contribuyendo al incremento en la presencia de este gas de potente efecto invernadero.
Ciclo del metano – Enciclopedia Britannica
Efectos de la contaminación por metano
El papel fundamental que el metano desempeña en la contaminación atmosférica es debido a que es uno de los gases de efecto invernadero más potentes. Aunque es menos abundante que el CO₂, su gran capacidad para atrapar calor en la atmósfera (supera 25 veces la del dióxido de carbono en un periodo de 100 años) lo convierte en un peligroso impulsor del calentamiento global.
El metano añade una devastadora acción ambiental sobre seres humanos y ecosistemas por su contribución a la formación del ozono troposférico o esmogEsmog, qué hay detrás de esa densa niebla
El esmog es una mezcla de contaminantes atmosféricos que se acumulan en la atmósfera, especialmente en área...
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Enfrentar el desafío global de reducir las emisiones de gas metano requiere su urgente monitorización; gracias a la detección de sus emisiones y reducción de su presencia se podrá avanzar en los objetivos climáticos y proteger la salud humana y de los ecosistemas.
Efectos de la contaminación por metano en la atmósfera
El gas metano, al ser capaz de absorber más energía térmica que el CO2, actúa con un potente efecto sobre el calentamiento global. Incluso su acción, teniendo un corto periodo (10-12 años) de presencia en la atmósfera, resulta más intensa.
Además, resulta esencial favorecer su detección a tiempo mediante la monitorización de la calidad del aireControlar la calidad del aire es una tarea esencial para disfrutar de unas óptimas condiciones ambientales que favorezcan un saludable desarrollo humano y...
Leer más. Las emisiones de gas metano, al entrar en contacto con otros contaminantes atmosféricos como los óxidos de nitrógeno o los COV, impulsan la formación de ozono troposférico. Este dañino ozono que permanece a nivel del suelo perjudica directamente la salud de las personas y los cultivos.
De igual manera, el gas metano, al estar presente en la atmósfera, altera el equilibrio químico al modificar los radicales hidroxilo (OH) que son las moléculas facilitadoras de la degradación de otros contaminantes atmosféricos.
Efectos de la contaminación por metano en los seres humanos
Si bien el gas metano presente al aire libre no es un gas con capacidad tóxica para el ser humano (sí lo es en elevada concentración en espacios interiores), con el papel desencadenante de la formación de ozono troposférico que desempeña, incide en los daños de salud pública mediante las afecciones respiratorias y cardiovasculares.
Al contribuir al calentamiento global, las emisiones de gas metano favorecen los impactos ambientales que ocasionan el aumento de fenómenos meteorológicos extremos como incendios, olas de calor, sequías o lluvias torrenciales que afectan tanto al medio ambiente como a la salud y bienestar humano.
Efectos a corto plazo del gas metano sobre la salud
Las emisiones de gas metano, al favorecer la formación de ozono troposférico, fomentan que las vías respiratorias se irriten, así como congestión ocular y nasal. Respirar en ambientes con alto nivel de ozono potencia el desarrollo de enfermedades respiratorias como el asma y la bronquitis. Asimismo puede acelerar el desarrollo de enfermedades respiratorias previas y favorecer que cualquier persona sienta una mayor dificultad para respirar al aire libre, incluso sin estar realizando una actividad física.
Efectos a largo plazo del gas metano para la salud
Con el tiempo, la exposición prolongada a ambientes con alto nivel de ozono troposférico, generado gracias a la presencia en la atmósfera de gas metano, aumenta la incidencia y el riesgo de padecer enfermedades pulmonares crónicas como el enfisema y la obstrucción pulmonar crónica (EPOC).
También se ha comprobado que el incremento de ataques de corazón y accidentes cardiovasculares está relacionado con respirar contaminantes atmosféricos derivados de la presencia de gas metano.
Las emisiones de gas metano afectan, a su vez, al desarrollo de la infancia que habita en entornos de contaminación crónica. En estos ambientes con calidad del aire empobrecida los niños no logran un desarrollo pulmonar adecuado; condición que les hace más vulnerables para desarrollar enfermedades respiratorias.
El papel del metano en el calentamiento global y los sistemas climáticos
Como ya hemos mencionado, la aportación de las emisiones de gas metano al efecto invernadero se estima en más de un 25%. Es debido a la gran capacidad que posee el metano de potenciar el calentamiento de la atmósfera al absorber la radiación infrarroja evitando que el calor producido en la superficie terrestre escape de la atmósfera. Fenómeno que fomenta el deshielo en los polos y que, a su vez, libera el metano atrapado en el hielo. Con ello se acelera aún más el cambio climático y, de igual manera, se favorece el consecuente incremento del nivel del mar y los daños para el bienestar humano que esto implica.
El aumento de la temperatura global por el efecto activador de las emisiones de metano fomenta los eventos meteorológicos extremos. Sequías y lluvias torrenciales se hacen más intensas y frecuentes asociadas a los cambios en los patrones climáticos.
En resumen, la presencia de gas metano en la atmósfera requiere ser abordada de manera global y efectiva y resulta imprescindible la detección del metano a tiempo. Los sensores de metano que monitorizan el aire favorecen las acciones precisas para reducir y evitar su presencia en la atmósfera.
La reducción del gas metano global, haciendo especial esfuerzo en aquellos sectores clave donde se origina en mayor proporción, mitigará el peligroso efecto potenciador del cambio climático que el gas posee. Asimismo mejorará la calidad del aire al impedir la formación de otros contaminantes atmosféricos dañinos como el ozono a nivel del suelo que ponen en riesgo la salud de las personas, sobre todo las más vulnerables (niños, ancianos y mujeres embarazadas), y deterioran las condiciones naturales de los ecosistemas.
Perspectivas globales y regionales de la contaminación por metano
La contaminación ocasionada por las emisiones de gas metano es un problema de magnitud global que requiere una urgente actuación debido a su impacto potente en el cambio climático. Las emisiones de metano en conjunto, tanto las de origen natural como las de fuentes antropogénicas, contribuyen al aumento sustancial de los gases de efecto invernadero, lo que está motivando unos cambios planetarios significativos a nivel climático.
Dependiendo de las actividades que preponderan en cada región (procesos industriales, cultivos agrícolas, uso de combustibles fósiles, explotaciones ganaderas, sistemas de gestión de residuos sólidos y líquidos) todo el mundo está contribuyendo a que las emisiones de metano aumenten en la atmósfera.
Si bien hay países como EE. UU. en los que la ganadería es una de las principales fuentes de emisión al metano global, hay regiones del mundo cuya contribución de gas metano procede de la notable cantidad de industrias que poseen para el procesamiento, almacenamiento y transporte de combustibles fósiles como ocurre en Oriente Medio y Rusia.
Estas disparidades de origen del gas metano son la clave para desarrollar acciones estratégicas que permitan a los sensores de metano de las estaciones de monitorización de calidad del aire detectar en el momento preciso que se produce una emisión de metano o se disparan sus niveles por encima de los umbrales establecidos. Solo desde un enfoque de cooperación internacional, en el que se alineen las políticas de reducción del metano, se podrá analizar adecuadamente la proporción de metano que llega a la atmósfera y actuar con estrategias globales para alinearse con los objetivos que mitiguen el calentamiento global.
Es una acción prioritaria por la alerta ambiental que supone a nivel mundial y que requiere la actuación conjunta no solo de los sectores productivos sino de los gobiernos y comunidades. Para ello las innovaciones tecnológicas, como los avanzados sensores de detección de fugas de metano (como la que ofrece Kunak) y la tecnología para su captura, hacen viable que iniciativas como el Compromiso Global del Metano (GMP por sus siglas en inglés) que propone un escenario de implicación voluntaria mundial con el fin de reducir las emisiones de gas metano en un 30% para el 2030; lo que supondría un descenso de 0,2 ºC en la temperatura terrestre para 2050.
Según la Evaluación Mundial del Metano de la Coalición Clima y Aire Limpio (CCAC) y el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA): alcanzar el objetivo de reducción de dicha temperatura evitaría más de 200.000 muertes prematuras, cientos de miles de visitas a urgencias relacionadas con el asma y más de 20 millones de toneladas de pérdidas de cosechas al año de aquí al 2030.
El Global Methane Pledge (GMP) fue lanzado durante la COP26 en 2021 por Climate and Clean Air Coalition (CCAC) de Estados Unidos y la Comisión Europea. El GMP ahora cuenta con más de 155 países adheridos, lo que supone un 80% de la economía mundial y que son naciones que pueden controlar aproximadamente el 50 % de las emisiones antropogénicas de metano en el mundo.
Emisiones de metano en Estados Unidos
La producción y distribución de energía, la agricultura, y el tratamiento de los residuos sólidos y aguas residuales son las principales fuentes de emisión de gas metano en Estados Unidos.
Emisiones de metano en India
En India existe una notable preocupación por las emisiones de metano debido a que su economía se basa principalmente en la agricultura, lo que supone un significativo aporte de metano, sobre todo procedente de los cultivos de arroz. También aporta gas metano a la atmósfera por la actividad ganadera, puesto que es la mayor del mundo. Además, India incrementa el balance del metano global por una deficiente red de tratamiento de los residuos, ya que cuenta con limitados recursos para su gestión.
India también contribuye notoriamente al balance global del metano por su actividad minera. Es uno de los principales productores de carbón del mundo. Lo extraen principalmente de minas subterráneas, lo que implica la consecuente liberación de metano. Como país productor de gas natural, aunque la producción India es pequeña, añade emisiones de metano durante su extracción y distribución.
Emisiones de metano en Europa
Las emisiones de metano en Europa tienen su fuente en los sectores de la agricultura, gestión de residuos y la energía.
Según la Agencia Europea del Medio Ambiente, de las emisiones de gas metano a la atmósfera de la UE, un 53% proviene de la agricultura, un 26% de la gestión de los residuos y un 19% es debido a los recursos energéticos como la producción y distribución de combustibles fósiles y la extracción de carbón en minas subterráneas.
Tendencias globales en la contaminación por metano
Muchos países y organizaciones internacionales están implementando políticas estrictas para controlar y reducir las emisiones de metano natural y antropogénico y la monitorización y reducción del gas metano es un objetivo estratégico para mitigar el cambio climático a corto plazo.
La tendencia global del metano es de un aumento continuo de las emisiones a la atmósfera. En 2021, las concentraciones atmosféricas de metano alcanzaron niveles nunca antes registrados, superando las 1.900 partes por mil millones (ppb), un aumento significativo frente a niveles preindustriales (~720 ppb).
Según el Global Methane Budget, las emisiones de metano han estado aumentando constantemente desde principios del siglo XXI.
Las principales causas que están impulsando el alarmante incremento de metano son la expansión de la agricultura y ganadería intensivas, por la demanda de alimentos, el aumento en la producción de combustibles fósiles, que provoca fugas de metano. A su vez se suman los cambios en los patrones climáticos que aceleran el calentamiento global y, dichas alteraciones del clima, inciden directamente en el deshielo del permafrost o en la intensificación de emisión de metano en los humedales.
Soluciones a la contaminación por metano
La dificultad de detectar las fugas de metano y su regulación, porque es difícil cuantificar, ya que en general son emisiones fugitivas como las derivadas de la producción de combustibles fósiles, es el verdadero reto de la contaminación por metano.
Sin embargo, la reducción de las emisiones de metano es un desafío a enfrentar sin demoras por el importante papel que este contaminante desempeña en el cambio climático.
Los esfuerzos se centran en mejorar la eficiencia de las prácticas agrícolas, actualizar los sistemas de tratamiento de residuos y aguas residuales, y la implementación de medidas regulatorias más estrictas en las industrias de combustibles fósiles. Solo con un enfoque conjunto, que considere tanto las fuentes de metano de origen natural como antropogénico, es posible medir y regular apropiadamente la cantidad de metano.
Reducir la proporción de metano en la atmósfera beneficiará a la calidad del aire y contribuirá a preservar un medio ambiente saludable y sostenible.
Si las actividades antropogénicas que originan gas metano continúan tal como están en la actualidad, el aumento del gas metano no solo amenaza la estabilidad climática sino la vida en la Tierra. Por el contrario, la corta vida que el metano desarrolla en la atmósfera (máximo de 12 años) ofrece una oportunidad excepcional de incidir, mediante su precisa y monitorizada regulación, con rapidez en la mitigación del cambio climático.
Mediante un enfoque global y un compromiso internacional se logrará reducir las emisiones de sectores productivos esenciales como la agricultura o la producción de energía. Una adecuada gestión, mediante monitorización y control de las emisiones en los sistemas de tratamiento de residuos, así como el aprovechamiento de la tecnología avanzada de medición y captura del metano en el aire, apoyados por políticas más estrictas lograrán reducir las emisiones globales de metano y con ello garantizar un futuro para la vida en el planeta.
Cómo reducir las emisiones de metano en la agricultura
Con la reducción de las emisiones de metano en la agricultura se logrará un gran avance en el control del gas, ya que este sector representa aproximadamente el 40% de las emisiones antropogénicas de metano a nivel global, principalmente debido a la fermentación entérica del ganado y la gestión del estiércol.
Entre las medidas más desarrolladas para reducir estas emisiones de metano se intenta incidir en la digestión del ganado (fermentación entérica) a través de mejoras a nivel de dieta. Son introducidas en los piensos que inhiben las bacterias productoras de metano (metanogénicas). Junto a la disminución de fibra y el aumento de grasas vegetales saludables estos piensos se convierten en alimentos más digestibles y que, por lo tanto, requieren una menor fermentación en el aparato digestivo de los rumiantes.
La mejora genética del ganado incidirá en la reducción del metano a largo plazo, así como las mejoras en los sistemas de pastoreo con sistema de rotación y siembra de alimentos más nutritivos como algunas leguminosas (trébol y alfalfa).
En el tratamiento del estiércol, aparte del compostaje aeróbico y separación de sólidos que reducen la emisión de metano, se captura el metano producido mediante biodigestores anaeróbicos que lo convierten en biogás, evitando así la emisión de un 60% de gas metano a la atmósfera.
Las mejoras en el cultivo de arroz, con la reducción de las emisiones de metano desde los campos inundados, incluyen desde la optimización en el manejo del agua con riego intermitente y drenaje temprano hasta la inclusión de variedades de arroz mejoradas genéticamente. Otras técnicas como la aplicación de microorganismos metanotróficos, que consumen el metano presente en el suelo, también contribuyen a la reducción de los niveles de metano en la atmósfera.
La tecnología avanzada de control del gas metano mediante sensores como la monitorización del aire permite que tanto las fugas, como los puntos de elevada emisión de metano puedan ser detectados en tiempo real en instalaciones agrícolas. Los datos recopilados por los sistemas de monitorización detectan las emisiones y analizan sus patrones con el fin de optimizar las prácticas agrícolas para reducir el impacto medioambiental que originan.
Cómo reducir las emisiones de metano en la industria de combustibles fósiles
La reducción de las emisiones de metano provenientes de la industria de los combustibles fósiles es un factor fundamental respecto a la presencia del gas metano en la atmósfera porque suponen un 35% de las emisiones de metano antropogénicas.
Una columna de metano de al menos 4,8 kilómetros de largo se eleva hacia la atmósfera al sur de Teherán, Irán. El penacho, detectado por la misión Earth Surface Mineral Dust Source Investigation de la NASA, procede de un importante vertedero, donde el metano es un subproducto de la descomposición.
Foto: NASA/JPL-Caltech
La industria del petróleo y el gas en particular es una fuente importante de contaminación por metano, ya que las fugas y los respiraderos de pozos, oleoductos e instalaciones de almacenamiento liberan grandes cantidades de metano al aire. Son emisiones que, además de contribuir al calentamiento global, afectan a su vez a la calidad del aire al aumentar los niveles de compuestos orgánicos volátiles y óxidos de nitrógeno, ambos precursores del ozono troposférico.
Las actuaciones deben centrarse en la extracción y procesamiento del petróleo porque es donde se producen la mayoría de las emisiones fugitivas de metano. El transporte de petróleo y gas natural a través de oleoductos, estaciones de compresión y almacenamiento es otra fuente significativa de emisiones fugitivas.
Las tecnologías avanzadas de monitorización mediante sensores de metano en las instalaciones permiten implementar programas regulares de detección y reparación de fugas para identificar y sellar emisiones fugitivas. Su eficiencia permite reducir las emisiones hasta un 90% en aquellas instalaciones que experimentan fugas recurrentes, además del ahorro de costes gracias a la detección de anomalías en los procesos.
Los sistemas tecnológicos de detección y reparación de fugas (LDAR) se basan en sensores infrarrojos que detectan las fugas de metano en tiempo real. Los satélites GHGSat y MethaneSAT están diseñados para monitorear emisiones de gases de efecto invernadero, como el metano, desde el espacio. Estas herramientas avanzadas están revolucionando la forma en que se detectan, identifican y gestionan las emisiones de gases que contribuyen al cambio climático.
Entre las tecnologías emergentes se encuentra la modernización de las antorchas de las plantas de refinado de petróleo y el flaring (quemadores eficientes) mediante la combustión del metano no aprovechable para convertirlo en dióxido de carbono reduciendo así el impacto sobre el cambio climático del metano.
Una antorcha de gas en un pozo petrolífero – Foto Andrew Burton/Getty Images
Respecto a la recuperación del metano las tecnologías se orientan hacia la captura y reutilización del metano, junto al dióxido de carbono, en las instalaciones industriales.
La implementación de estas mejoras tecnológicas y buenas prácticas disponibles para la optimización de la industria de combustibles fósiles, apoyadas por normativas estrictas, podría reducir las emisiones de metano hasta un 80%. Una mejora que incidirá en primer lugar en la eficiencia energética, con bajas emisiones de carbono, y su cadena de valor; incidiendo de forma global en la mitigación del cambio climático.
Distribución de los residuos en vertedero antes de ser cubiertos de membranas de tecnología avanzada – Foto Mark Rightmire/MediaNews Group
Cómo mejorar las técnicas de gestión de residuos para reducir las emisiones de metano
La gestión de los residuos es una fuente significativa de emisiones de metano debido a la descomposición anaeróbica de materiales orgánicos que se produce en los vertederos y la gestión inadecuada de las aguas residuales. Reducir estas emisiones requiere la adopción de prácticas avanzadas que promuevan la captura, reutilización y minimización de residuos orgánicos.
La separación y reciclaje es primordial para reducir la presencia de los residuos orgánicos en los vertederos. Así son tratados en proceso de compostaje y biodigestión en lugar de ser enviados a los vertederos. Su procesado además mejora la cadena de valor porque sirven para producir fertilizantes, alimentos para animales o se convierten en materiales reutilizables.
En los vertederos ya se realiza la captura y aprovechamiento de biogás generado por los residuos que luego es aprovechado como fuente de energía renovable, bien sea para generar electricidad, calor o combustible.
Los vertederos inactivos deben ser sellados adecuadamente para limitar las condiciones anaeróbicas y las fugas de metano.
Sellado de vertedero con membranas avanzadas – Foto crédito Genap
Como las plantas de tratamiento de aguas residuales y las fosas sépticas generan cantidades importantes de metano, resulta imprescindible la modernización de las instalaciones, así como el uso de biodigestores que capturan el metano utilizándolo como biogás.
En todas estas instalaciones de residuos resulta esencial la monitorización mediante sensores de gas metano. Una tecnología avanzada que detecta y mide en tiempo real dicho contaminante para mejorar la gestión de los residuos como ya realiza el vertedero de Cerro Patacón, en las inmediaciones de la ciudad de Panamá, gracias a la tecnología Kunak. Los datos que aportan los sensores permiten analizar las emisiones y optimizar las operaciones de control mediante la captura y manejo según la cantidad y origen de los residuos del vertedero.
Las mejoras en las prácticas de tratamiento de los residuos pueden alcanzar una reducción de emisiones de metano de un 70%. Añade además producción de energía renovable, mediante la generación de biogás, mejora la calidad del aire, reduce los malos olores y promueve la economía circular.
Cuáles son las innovaciones en la captura y utilización del metano
La captura y utilización del metano han avanzado notoriamente apoyándose en innovaciones tecnológicas, científicas y operativas. Con ellas, no solo se logra reducir las emisiones de metano a la atmósfera, sino convertir este gas en una fuente valiosa de energía. Estas soluciones se están aplicando a sectores como el del petróleo, gas, agricultura, vertederos y tratamiento de aguas residuales.
El paso fundamental se basa en desarrollar tecnologías eficientes y adaptables a cada sector productivo para evitar que tan potente gas de efecto invernadero alcance la atmósfera. Desde la detección del metano junto a la fuente de producción, mediante el uso de sensores de metano que detectan las emisiones fugitivas de plantas industriales, gasoductos y vertederos hasta sistemas satelitales que monitorizan el metano desde el espacio identificando las fuentes de emisión de forma precisa.
La moderna tecnología de captura se basa en materiales innovadores con los que puede recogerse el metano in situ mediante tuberías de recolección instaladas en los vertederos. También se emplean con el sellado de las minas de carbón para los sistemas que capturan el metano liberado en su interior.
Las innovaciones en la utilización del metano se basan en convertirlo en productos útiles o energía renovable, generando, a su vez, un valor económico.
La conversión del metano mediante la tecnología puede emplearse para producir hidrógeno azul que, al mismo tiempo, captura las emisiones de dióxido de carbono en el proceso.
El metano a su vez puede convertirse en productos químicos como el metanol, que se emplea en la fabricación de plástico y biocombustibles. Las más modernas tecnologías han hecho posible que el metano sea transformado en amoníaco, dando lugar a un compuesto esencial de los fertilizantes. La conversión biológica del metano, a través de microorganismos metanotróficos que ingieren el metano como fuente de carbono y energía da lugar a biomasa rica en proteínas, bioplásticos y otros productos sostenibles.
Regulaciones en las emisiones de metano
La reducción de las emisiones de metano, uno de los gases de efecto invernadero más importantes, beneficia al clima pero también a la vida en el planeta porque servirá para mejorar la calidad del aire. Además contribuye a que de modo internacional se alcancen los objetivos climáticos establecidos en el Compromiso Mundial de Metano.
Regulaciones del metano en Europa
La Unión Europea ha adoptado un enfoque ambicioso para regular y reducir las emisiones de gas metano con el establecimiento de medidas específicas en el marco del Pacto Verde Europeo y otros compromisos internacionales como el Compromiso Global del Metano (Global Methane Pledge), que busca reducir las emisiones en un 30% para 2030.
Son medidas que, aparte de servir para mejorar el clima y optimizar la calidad del aire, servirán para impulsar la soberanía energética de la UE.
La Unión Europea ha adoptado una estrategia integral para reducir las emisiones de metano, que incluye medidas para mejorar la eficiencia de las operaciones de gas natural. Se hace mediante la detección y reparación de fugas de metano (LDAR), prohibir la quema y venteo no planificados, y capturar y reutilizar el metano liberado en la minería del carbón.
En la agricultura se promueven prácticas agrícolas sostenibles a través de la Política Agraria Común (PAC). Uno de los puntos fuertes para reducir la emisión de metano es la gestión del estiércol que puede convertirse en biogás gracias a los biodigestores. También se está mejorando la alimentación del ganado para inducir una reducción de la digestión entérica de los rumiantes.
Las medidas normativas estrictas cada vez más extendidas en los Estados miembros establecidas para los vertederos fomentan que los residuos orgánicos biodegradables no lleguen a los mismos. Y si ocurre, los gestores de los mismos están obligados a capturar el metano emitido y reutilizarlo.
Mejorar los sistemas de medición de gas metano mediante tecnología de sensores avanzados y monitorizar de forma precisa las emisiones en sectores clave, como el energético, agrícola y de los residuos, permitirá que los Estados miembros aporten datos más precisos sobre las emisiones producidas a través de las emisiones difusas de fuentes como la agricultura y las fugas de metano. Una vez analizados, permitirán actuaciones efectivas a través del desarrollo de buenas prácticas, como la captura y reutilización, que minimicen el metano global emitido.
Regulaciones del metano en Estados Unidos
La Agencia de Protección Ambiental (EPA) es la encargada de regular las emisiones de metano que se producen en Estados Unidos mediante la aplicación de la Ley de Aire Limpio (Clean Air Act).
Sus normativas se han ido actualizando para incluir normas que impliquen el uso de las tecnologías más avanzadas como la monitorización precisa y continua que aporte mediciones correctas de gas metano. También se ha hecho especial hincapié en la medición de las fuentes de metano de industrias energéticas del petróleo y gas como la monitorización continua de las instalaciones y la reducción del venteo y quema de gas metano. A su vez, las medidas federales aplicadas por cada Estado multiplican los esfuerzos; como las desarrolladas adicionalmente por Colorado para controlar las fugas de metano en la industria del gas.
En el sector agrícola la regulación depende del Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA) que está implementando la inclusión de aditivos que reduzca la fermentación entérica en la digestión del ganado y la captura de metano durante la gestión del estiércol mediante el uso de biodigestores.
El control de los vertederos está bajo regulación de la EPA y la Ley de Aire Limpio. Gracias a lo que algunas plantas de tratamiento de residuos están aplicando ya la captura y conversión del metano en biogás.
Estados Unidos, a través de la Agencia de Protección Ambiental (EPA), participa activamente de la Iniciativa Global del Metano, una coalición internacional para reducir las emisiones de metano mediante la cooperación y el intercambio de tecnología. De igual manera, a través de leyes como la de Reducción de la Inflación está realizando inversiones acompañadas de incentivos económicos que fomentan reducir las emisiones de metano en sectores clave y por capturar el metano producido.
Regulaciones del metano en India
Para regular y mitigar las emisiones de metano a la atmósfera el gobierno indio se guía por el esquema de Mecanismos de Desarrollo Limpio (CDM) establecido en el Protocolo de Kioto. Esto implica prácticas agrícolas sostenibles como la plantación intermitente de arroz (Alternate Wetting and Drying – AWD) para reducir el tiempo de inundación de los campos y minimizar la emisión de metano.
De igual manera están en marcha programas voluntarios que fomentan el uso de biodigestores con los que capturar el metano del estiércol y convertirlo en biogás. Además ya se desarrollan iniciativas que modifican la dieta del ganado con suplementos que reducen la fermentación entérica en la digestión de los rumiantes.
Los avances normativos en los vertederos para la gestión de los residuos, aunque limitados en India, han logrado que varias ciudades del país hayan implementado plantas de tratamiento con sistemas de captura del metano producido en la descomposición anaeróbica de los residuos y desarrollado proyectos de producción de biogás.
Dentro del sector energético indio es la producción de carbón y del gas natural, así como su transporte, la principal preocupación respecto a las emisiones de metano que producen. Es por lo que se desarrollan proyectos, impulsados por la Iniciativa Global del Metano, para capturar el metano que se produce en las minas subterráneas y utilizarlo después como combustible. De igual modo se está expandiendo y monitorizando la infraestructura existente para detectar a tiempo las fugas en las redes de gas natural y reducirlas.
India forma parte de los países que se han adherido al Compromiso Global del Metano (Global Methane Pledge) para reducir las emisiones de metano en un 30% para 2030 en comparación con los niveles alcanzados en el año 2020.
En el ámbito nacional está desarrollando el programa National Biogas and Manure Management Program (NBMMP) que promueven el uso de biodigestores para convertir residuos agrícolas y estiércol en biogás.
Soluciones Kunak para la contaminación por metano
Las soluciones avanzadas de Kunak para la monitorización ambiental también incluyen la detección precisa y en tiempo real de las emisiones de metano.
Monitorización del metano con precisión mediante la tecnología Kunak
La tecnología de Kunak permite detectar emisiones de metano con alta precisión mediante sensores de alta sensibilidad. Son capaces de identificar y medir bajas concentraciones de metano. Se asegura así la detección de emisiones de gas metano incluso en niveles mínimos y puntuales.
La calibración avanzada de los dispositivos Kunak permite que mantengan su exactitud bajo las más variadas condiciones ambientales sin que se alteren los datos fiables y en tiempo real que garantiza la monitorización ambiental.
Los datos que recopilan, mediante la integración con su software de análisis, son analizados en la plataforma web permitiendo la visualización, el estudio y análisis detallado de las emisiones producidas, facilitando la toma de decisiones informadas.
Una estación de calidad del aire Kunak AIR Pro instalada en un vertedero de Portugal para controlar las emisiones de metano y otros gases contaminantes.
Medición de las emisiones de metano con Kunak AIR Pro
Kunak ha desarrollado estaciones de monitoreo de calidad del aire, como el Kunak AIR Pro, que permiten la medición precisa de diversos contaminantes, incluyendo el metano.
Mediante el sistema de cartuchos inteligentes que integran sensores específicos para medir las emisiones de metano, se obtienen mediciones precisas y fiables de los niveles de CH₄ en las más variadas condiciones ambientales y en tiempo real.
Los cartuchos están equipados con tecnología patentada GasPlug que garantiza la precisión en la detección de gases, permitiendo una respuesta rápida y fiable ante variaciones que se produzcan en las concentraciones de metano.
Casos de éxito mundiales de la aplicación de las soluciones Kunak
Entre las soluciones que Kunak ha implementado en proyectos internacionales para la detección de gas metano emitido a la atmósfera destacan:
- Control de la calidad del aire en el vertedero más grande de Idaho, Condado de Ada (EE. UU): Estrategia avanzada de monitoreo ambiental en tiempo real implementada, de la mano de Envirosuite, para gestionar las emisiones de manera más eficiente y abordar los desafíos del crecimiento urbano. Utilizando sistemas innovadores, como los sensores de última generación Kunak AIR Pro y plataformas digitales, con los que se realiza un seguimiento constante de la calidad del aire y se establecen estrategias de mitigación para proteger tanto el entorno como a las comunidades vecinas.
Además de garantizar el cumplimiento normativo, esta iniciativa ha mejorado la relación con las partes interesadas, fomentando la resiliencia ambiental y una gestión sostenible a largo plazo. Este modelo no solo asegura una operación más limpia y eficiente, sino que también se alinea con los desafíos de la expansión urbana y el crecimiento sostenible del condado.
- Vertedero de Valdemingómez, Madrid (España): Una gran instalación de tratamiento de residuos ubicada en el sureste de Madrid. Dado que los vertederos son una de las principales fuentes emisoras de metano, entre otros gases, se ha desplegado una red de sensores Kunak AIR Pro para medir las emisiones de sulfuro de hidrógeno (H2S)El sulfuro de hidrógeno (H2S), también conocido como ácido sulfhídrico o gas de alcantarilla, es un gas inconfundible por su característico olor a hue...
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Leer más y amoníaco (NH3) y alertar de posibles fugas, optimizando el control ambiental del complejo.
- Control de la calidad del aire en el vertedero de Cerro Patacón (Panamá): El vertedero de la ciudad de Panamá concentra una gran cantidad de residuos, al igual que malas prácticas en su gestión, como los incendios provocados para reducir su volumen, que generan graves problemas de contaminación ambiental al liberar gases tóxicos como el metano y partículas en suspensión que afectan tanto al entorno natural como a la salud de las comunidades cercanas. En las faldas de Cerro Patacón viven seis comunidades, que suman alrededor de 6.475 personas, cuya salud está en constante riesgo. Ahora están más protegidas gracias al monitoreo continuo y en tiempo real de la red de estaciones Kunak AIR Lite que detectan y previenen episodios de contaminación y malos olores.
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Preguntas frecuentes (FAQs)
Qué es el metano y cómo afecta a la calidad del aire
Un gas presente en la atmósfera, debido a procesos naturales, biológicos y geológicos, pero que se origina primordialmente por la actividad humana. Si bien es un recurso útil y valioso como fuente de energía, también supone un desafío ambiental. Aunque el metano es mucho menos abundante en la atmósfera que el CO2, absorbe la radiación infrarroja térmica de la superficie terrestre de una manera mucho más eficiente y, en consecuencia, es un potente gas de efecto invernadero, el segundo después del CO2. Esto provoca un nocivo efecto en la atmósfera y los seres vivos al ser responsable de más del 25% del calentamiento global.
Cuál es la principal fuente de contaminación por metano
Las emisiones procedentes de las actividades humanas son las que contribuyen mayoritariamente al incremento del gas metano en la atmósfera. Sobre todo proceden de la agricultura y ganadería intensivas, el aumento en la producción y distribución de combustibles fósiles, la obtención, transporte y almacenamiento de gas natural y la extracción de carbón en minas subterráneas.
De todas ellas es la industria de petróleo y gas la más conflictiva en emisiones de metano por las pérdidas en las extracciones, oleoductos y depósitos de almacenaje que, junto a la quema y venteo en chimeneas, liberan grandes cantidades de metano a la atmósfera. Dicha emisiones no solo ocasionan alteraciones atmosféricas que contribuyen al cambio climático sino que, además, aumentan los niveles de compuestos orgánicos volátiles y los óxidos de nitrógeno en el aire, ambos contaminantes son precursores del ozono troposférico o a nivel del suelo.
Qué ocurre si respiras mucho metano
La inhalación del gas metano puede ocasionar dolor de cabeza, náuseas y vómitos, irritación ocular y de vías respiratorias, causando tos y sibilancia. En lugares cerrados, su presencia es peligrosa porque es incoloro e inodoro y, en alta concentración, elimina el oxígeno provocando dificultades para respirar, confusión al afectar al sistema nervioso central, dolor de pecho y fatiga; incluso puede provocar la muerte por asfixia.
Cómo afecta el metano a la salud
El metano afecta a la salud pública indirectamente al favorecer la formación de ozono troposférico. Respirar en ambientes con alto nivel de ozono potencia el desarrollo de enfermedades respiratorias como el asma y la bronquitis. Asimismo puede acelerar el desarrollo de enfermedades respiratorias preexistentes y motivar que cualquier persona al aire libre respire con dificultad.
La exposición prolongada a un alto nivel de ozono troposférico aumenta la incidencia y el riesgo de padecer enfermedades pulmonares crónicas como el enfisema y la obstrucción pulmonar crónica (EPOC); así como una mayor frecuencia de accidentes cardiovasculares como ataques al corazón. El metano incide en el desarrollo de la infancia que vive en entornos con alto nivel de ozono troposférico porque no alcanza el desarrollo pulmonar adecuado; condición que les convierte en personas más vulnerables al desarrollo de enfermedades respiratorias.
Cómo contribuye el metano al cambio climático
Con su capacidad de absorber la radiación infrarroja térmica de la superficie terrestre, el metano actúa como un fuerte gas de efecto invernadero. Tiene un potencial de calentamiento global (GWP) ∼86 veces más fuerte que el CO2 en una escala de tiempo de 20 años y 28 veces más poderoso en una escala de tiempo de 100 años. Esto, en consecuencia, provoca un nocivo efecto en la atmósfera y los seres vivos al ser responsable de más del 25% del calentamiento global.
Cuáles son las fuentes primarias de emisión de metano en Estados Unidos
La actividad de las granjas ganaderas es la principal fuente de emisión de gas metano de Estados Unidos. Le sigue la producción y distribución de energía, la agricultura, y el tratamiento de los residuos sólidos y aguas residuales.
Qué tecnologías existen para detectar y monitorizar las emisiones de metano
La tecnología avanzada de control de la calidad del aire dispone de sensores específicos de metano que permiten la monitorización precisa del aire, en los más diversos lugares y situaciones ambientales. Además existen drones y satélites como el MethaneSAT que detectan y mapean las zonas más preocupantes donde se producen las invisibles y peligrosas emisiones de gas metano.
Cómo se mide la concentración de metano en el aire
Los sensores específicos de metano infrarrojos no dispersivos detectan fugas de CH4 en procesos industriales, mientras que los sensores de metano basados en tecnología MEMS detectan y miden emisiones fugitivas de metano en muy bajas concentraciones. De este modo se hace posible detectar y medir la presencia de gas metano, incluso en sus niveles mínimos (desde 60 ppm) o durante las emisiones fugitivas. Logran la detección a tiempo y la obtención datos de medición de forma precisa, gracias al algoritmo de corrección automática que les permite mantener la estabilidad a lo largo del tiempo. Los datos obtenidos son analizados en plataforma en la nube y la información que aportan permite actuar con rapidez y eficacia para detener el aporte de metano al aire.
Qué regulaciones gubernamentales de emisiones de metano hay en Estados Unidos
La Agencia de Protección Ambiental (EPA) es la encargada de regular las emisiones de metano que se producen en Estados Unidos mediante la aplicación de la Ley de Aire Limpio (Clean Air Act).
Sus normas incluyen las tecnologías más avanzadas como la monitorización precisa y continua del aire que aporte medidas correctas de gas metano. También se ha hecho especial hincapié en la medición de las fuentes de metano de industrias energéticas del petróleo y gas como la monitorización continua de las instalaciones y la reducción del venteo y quema de gas metano.
En el sector agrícola la regulación depende del Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA) que implementa la inclusión de aditivos que reduzcan la fermentación entérica en la digestión del ganado y la captura de metano durante la gestión del estiércol mediante el uso de biodigestores.
El control de los vertederos, bajo regulación la Ley de Aire Limpio, hace que se capture el metano para convertirlo en biogás.
Cómo pueden las industrias reducir efectivamente sus emisiones de metano
La captura y utilización del metano han avanzado notoriamente apoyándose en innovaciones tecnológicas, científicas y operativas. Con ellas no solo se logra reducir las emisiones de metano a la atmósfera sino convertir este gas en una fuente valiosa de energía.
Las industrias de producción y transformación del petróleo y gas pueden reducir efectivamente sus emisiones de gas metano mediante la reparación de las fugas en los gasoductos y evitar la quema en antorchas en los pozos de petróleo. En las minas subterráneas de carbón las emisiones de carbono pueden capturarse y convertirse en energía renovable como el biogás.
La moderna tecnología de captura de metano se basa en materiales innovadores con los que puede recogerse el metano in situ mediante tuberías de recolección instaladas en minas de carbón y vertederos.
La conversión del metano mediante la tecnología puede emplearse para producir hidrógeno azul que, al mismo tiempo, captura las emisiones de dióxido de carbono en el proceso.
El metano a su vez puede convertirse en productos químicos como el metanol, producto empleado en la fabricación de plástico y biocombustibles. Las más modernas tecnologías han hecho posible que el metano se transforme en amoníaco dando lugar a un compuesto esencial de los fertilizantes. La conversión biológica del metano, a través de microorganismos metanotróficos que ingieren el metano como fuente de carbono y energía dando lugar a biomasa rica en proteínas, bioplásticos y otros productos sostenibles.
Qué papel juega el metano en la formación de ozono troposférico
Las emisiones de gas metano no solo contribuyen al cambio climático sino que, al entrar en contacto con otros contaminantes atmosféricos, como los óxidos de nitrógeno y los COV, favorecen la formación de ozono troposférico. Este dañino ozono que permanece a nivel del suelo perjudica directamente la salud de las personas por los problemas respiratorios que origina.
Cómo afecta el metano a los ecosistemas y la biodiversidad
Además de su contribución al calentamiento global, el metano también afecta la calidad del aire y es un desafío significativo para la estabilidad climática global. El ascenso de la temperatura terrestre al que contribuye está en el origen de grandes catástrofes ambientales como la desaparición de los glaciares y del hielo presente en los polos terrestres, el aumento del nivel del mar y eventos climáticos extremos como olas de calor, inundaciones y sequías. Asimismo degrada los ecosistemas y conduce a la desaparición de la biodiversidad. Al alterar los recursos hídricos y su disponibilidad en los ecosistemas ya está originando problemas críticos a especies de la fauna silvestre como los anfibios y especies como el oso polar que dependen de la presencia de agua y el hielo, respectivamente, para su supervivencia.
Cómo podemos reducir las emisiones de metano
Para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, la aplicación de las nuevas tecnologías es un gran aliado, sobre todo en los cultivos agrícolas y la producción ganadera. Mejorar la alimentación del ganado con cultivos más nutritivos que favorecen su digestión y reforzar las dietas humanas con mayor presencia de vegetales y fuentes alternativas de proteínas, así como mejorar la producción de los cultivos de arroz, son grandes pasos para contribuir a la reducción del metano y con ello a limitar el calentamiento global a 1,5 ºC.
¿Es el metano más dañino para el medio ambiente que el dióxido de carbono?
La capacidad del metano de atrapar más calor en la atmósfera que el CO2 lo convierte en un contaminante más dañino que este, siendo su efecto 80 veces más fuerte que el de aquel; efecto que perdura en la atmósfera durante 20 años.
Fuentes
Mar, K. A., Unger, Ch., Walderdorff, L. and Butler, T. Beyond CO2 equivalence: The impacts of methane on climate, ecosystems, and health. Environmental Science & Policy, Volume 134, 2022, Pages 127-136, https://doi.org/10.1016/j.envsci.2022.03.027
Jackson, R.B., Saunois, M., Bousquet, P., Canadell, J.G., Poulter,B., Stavert A.R., Bergamaschi, P., Niwa, Y., Segers, A. and Tsuruta, A. Increasing anthropogenic methane emissions arise equally from agricultural and fossil fuel sources. Published by IOP Publishing Ltd, July 2020. Environmental Research Letters, Volume 15, Number 7 https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/ab9ed2
Tigmasa, K.P., Contribución de las emisiones de gas metano producidas por el ganado bovino al cambio climático. Revista americana de ambiente y sostenibilidad. Vol 5 (2022). https://doi.org/10.46380/rias.vol5.e215
Nguyen, L., Quintana, A., Rowland, A. y Gabriel Vegh-Gaynor, G. (Abt Associates). Informe para la Alianza Global para el Clima y la Salud (GCHA). Mitigación del metano del sector de los residuos. Una estrategia global para la salud. https://climateandhealthalliance.org/wp-content/uploads/2023/09/MethaneReport-Waste-ES.pdf
Bonazzi, G. et al., Invisible but not seen. An Eye on Methane 2024. PNUMA, UNEP IMEO. United Nations Environment Programme. http://doi.org/10.59117/20.500.11822/46541
Jackson, R.B., et al., Human activities now fuel two-thirds of global methane emissions. Environmental Research Letters, Volume 19, Number 10, 2024. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/ad6463
