Emisiones de metano - Methane emissions
Fuentes de emisiones de metano debido a la actividad humana:
estimaciones para el año 2020
El aumento de las emisiones de metano es uno de los principales contribuyentes al aumento de la concentración de gases de efecto invernadero en la atmósfera de la Tierra y es responsable de hasta un tercio del calentamiento global a corto plazo . Durante 2019, alrededor del 60% (360 millones de toneladas) del metano liberado a nivel mundial provino de actividades humanas, mientras que las fuentes naturales contribuyeron con alrededor del 40% (230 millones de toneladas). La reducción de las emisiones de metano mediante la captura y utilización del gas puede producir beneficios ambientales y económicos simultáneos.
Aproximadamente un tercio (33%) de las emisiones antropogénicas provienen de la liberación de gas durante la extracción y entrega de combustibles fósiles ; principalmente debido a la ventilación de gas y las fugas de gas . Rusia es el mayor emisor de metano del mundo a partir del petróleo y el gas. La ganadería es una fuente igualmente grande (30%); principalmente debido a la fermentación entérica del ganado rumiante como el ganado vacuno y ovino. Los flujos de desechos de los consumidores humanos, especialmente los que pasan por vertederos y tratamiento de aguas residuales , han crecido hasta convertirse en una tercera categoría importante (18%). La agricultura vegetal, que incluye tanto la producción de alimentos como de biomasa , constituye un cuarto grupo (15%), siendo la producción de arroz el principal contribuyente.
Los humedales del mundo aportan alrededor de las tres cuartas partes (75%) de las fuentes naturales perdurables de metano. Las filtraciones de los depósitos de hidrocarburos e hidratos de clatrato cerca de la superficie , las emisiones volcánicas , los incendios forestales y las emisiones de termitas representan gran parte del resto. Las contribuciones de las poblaciones silvestres supervivientes de mamíferos rumiantes se ven abrumadas por las del ganado, los seres humanos y otros animales de ganado.
Concentración atmosférica e influencia del calentamiento.
La concentración de metano atmosférico (CH 4 ) está aumentando y superó las 1860 partes por mil millones en 2019, lo que equivale a dos veces y media el nivel preindustrial. El metano en sí mismo causa un forzamiento radiativo directo que es superado solo por el del dióxido de carbono (CO 2 ). Debido a las interacciones con los compuestos de oxígeno estimulados por la luz solar, el CH 4 también puede aumentar la presencia atmosférica de ozono y vapor de agua de vida más corta , que en sí mismos son potentes gases de calentamiento: los investigadores atmosféricos llaman a esta amplificación de la influencia del calentamiento a corto plazo del metano forzamiento radiativo indirecto . Cuando ocurren tales interacciones, también se produce CO 2 de vida más larga y menos potente . Incluyendo tanto los forzamientos directos como los indirectos, el aumento del metano atmosférico es responsable de aproximadamente un tercio del calentamiento global a corto plazo.
Aunque el metano hace que quede atrapado mucho más calor que la misma masa de dióxido de carbono, menos de la mitad del CH 4 emitido permanece en la atmósfera después de una década. En promedio, el dióxido de carbono se calienta durante mucho más tiempo, asumiendo que no hay cambios en las tasas de secuestro de carbono. El potencial de calentamiento global (GWP) es una forma de comparar el calentamiento debido a otros gases con el del dióxido de carbono, durante un período de tiempo determinado. El GWP 20 de 85 del metano significa que una tonelada de CH 4 emitida a la atmósfera crea aproximadamente 85 veces el calentamiento atmosférico que una tonelada de CO 2 durante un período de 20 años. En una escala de tiempo de 100 años, el GWP 100 del metano está en el rango de 28 a 34.
Lista de fuentes de emisión
El metano abiogénico se almacena en rocas y el suelo proviene de los procesos geológicos que convierten la biomasa antigua en combustibles fósiles. El metano biogénico es producido activamente por microorganismos en un proceso llamado metanogénesis . En determinadas condiciones, la mezcla de procesos responsable de una muestra de metano puede deducirse de la proporción de isótopos de carbono y mediante métodos de análisis similares a la datación por carbono .
Antropogénico
Un método de sistemas completo para describir las fuentes de metano debido a la sociedad humana se conoce como metabolismo antropogénico . A partir de 2020, los volúmenes de emisión de algunas fuentes siguen siendo más inciertos que otros; debido en parte a picos de emisión localizados no capturados por la capacidad limitada de medición global. El tiempo necesario para que una emisión de metano se mezcle bien en toda la troposfera terrestre es de aproximadamente uno a dos años.
| Categoría | Fuentes principales |
Emisión anual de la IEA (millones de toneladas) |
|---|---|---|
| Combustibles fósiles | Distribución de gas | 45 |
| Pozos de petróleo | 39 * | |
| Las minas de carbón | 39 | |
| Biocombustibles | Digestión anaeróbica | 11 |
| Agricultura industrial | Fermentación entérica | 145 |
| Arrozales | ||
| Manejo del estiércol | ||
| Biomasa | Quema de biomasa | dieciséis |
| Residuos del consumidor |
Residuos sólidos Gas de vertedero |
68 |
| Aguas residuales | ||
| Total antropogénico | 363 | |
| * Un adicional de 100 millones de toneladas (140 mil millones de metros cúbicos) de gas se ventean y se queman cada año de los pozos de petróleo. Referencias adicionales: |
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Natural
Las fuentes naturales siempre han formado parte del ciclo del metano . Las emisiones de los humedales han ido disminuyendo debido al drenaje de las áreas agrícolas y de construcción.
| Categoría | Fuentes principales |
Emisión anual de la IEA (millones de toneladas) |
|---|---|---|
| Humedales | Metano de humedales | 194 |
| Otros naturales | Filtraciones geológicas Gas volcánico |
39 |
|
Permafrost que se derrite en el Ártico |
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| Sedimentos oceánicos | ||
| Incendios forestales | ||
| Termitas | ||
| Total natural | 233 | |
| Referencias adicionales: | ||
Importancia de las emisiones de metano
Las emisiones de metano son importantes, ya que reducirlas puede ganar tiempo para abordar las emisiones de carbono .
Monitoreo global
Las incertidumbres en las emisiones de metano, incluidas las extracciones de fósiles denominadas "superemisores" y las fluctuaciones atmosféricas inexplicables, destacan la necesidad de mejorar el seguimiento a escala regional y mundial. Recientemente, los satélites han comenzado a conectarse con capacidad para medir el metano y otros gases de efecto invernadero más potentes con una resolución mejorada. El instrumento Tropomi lanzado en el año 2017 por la Agencia Espacial Europea puede medir concentraciones de metano, dióxido de azufre, dióxido de nitrógeno, monóxido de carbono, aerosoles y ozono en la troposfera terrestre a resoluciones de varios kilómetros. La plataforma GOSAT-2 de Japón, lanzada en 2018, ofrece una capacidad similar. El satélite CLAIRE lanzado en el año 2016 por la empresa canadiense GHGSat puede resolver el dióxido de carbono y el metano a tan solo 50 metros, lo que permite a sus clientes identificar la fuente de emisiones.
Políticas nacionales de reducción
| Parte de una serie sobre el |
| Ciclo del carbono |
|---|
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China implementó regulaciones que requieren que las plantas de carbón capturen las emisiones de metano o conviertan el metano en CO
2en 2010. Según un artículo de Nature Communications publicado en enero de 2019, las emisiones de metano aumentaron un 50 por ciento entre 2000 y 2015.
En marzo de 2020, Exxon pidió regulaciones de metano más estrictas, que incluirían la detección y reparación de fugas, la minimización de la ventilación y las emisiones de metano no quemado y los requisitos de informes para las empresas. Sin embargo, en agosto de 2020, la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. Rescindió un endurecimiento previo de las reglas de emisión de metano para la industria del petróleo y el gas de EE. UU.
Tecnología de remoción
En 2019, los investigadores propusieron una técnica para eliminar el metano de la atmósfera utilizando zeolita . Cada molécula de metano se convertiría en CO
2, que tiene un impacto mucho menor en el clima (99% menos). Reemplazo de todo el metano atmosférico con CO
2 reduciría el calentamiento total de los gases de efecto invernadero en aproximadamente una sexta parte.
La zeolita es un material cristalino con una estructura molecular porosa. Potentes ventiladores podrían empujar aire a través de reactores de zeolita y catalizadores para absorber el metano. Luego, el reactor podría calentarse para formar y liberar CO
2. Debido al mayor GWP del metano, a un precio del carbono de $ 500 / tonelada, la eliminación de una tonelada de metano generaría $ 12.000.
Ver también
- Iniciativa global de metano
- China United Coalbed Metano
- emisiones de CO2
- Emisiones fugitivas de gases
- Comentarios sobre el cambio climático
Referencias
enlaces externos
- "Principales fuentes de emisiones de metano" . Cuál es tu impacto . 2014-03-14 . Consultado el 6 de marzo de 2018 .
- "Emisiones de gases de efecto invernadero - Emisiones de metano" . EIA . 2011-03-31 . Consultado el 6 de marzo de 2018 .