Por qué convertir el metano en dióxido de carbono podría ayudarnos a combatir el cambio climático

Por qué convertir el metano en dióxido de carbono podría ayudarnos a combatir el cambio climático No es culpa de las vacas que se enojen, pero el metano que producen está calentando el planeta. Robert Bye / Unsplash Pep Canadell, CSIRO y Rob Jackson, Universidad de Stanford

Los debates sobre cómo abordar el cambio climático se han centrado, de manera muy apropiada, en la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, en particular las del dióxido de carbono, el principal contribuyente al cambio climático y un gas de efecto invernadero de larga duración. Reducir las emisiones debe seguir siendo el objetivo climático primordial.

Sin embargo, las emisiones de gases de efecto invernadero han aumentado durante dos siglos. El daño a la atmósfera ya es lo suficientemente profundo como para que la reducción de emisiones por sí sola no sea suficiente para evitar efectos como el clima extremo y los cambios en los patrones climáticos.

En un artículo publicado hoy en Sostenibilidad de la naturaleza, proponemos una nueva técnica para limpiar la atmósfera del segundo gas más poderoso que producen las personas: el metano. La técnica podría restablecer la concentración de metano a los niveles encontrados antes de la Revolución Industrial y, al hacerlo, reducir el calentamiento global en una sexta parte.

Nuestra nueva técnica suena paradójica al principio: convertir el metano en dióxido de carbono. Es un concepto en esta etapa y no será barato, pero se agregaría al conjunto de herramientas necesario para enfrentar el cambio climático.

La amenaza del metano

Después del dióxido de carbono, el metano es el segundo gas de efecto invernadero más importante que conduce al cambio climático inducido por el hombre. Metano embala un golpe de clima: es 84 veces más potente que el dióxido de carbono para calentar el planeta durante los primeros años 20 de su vida molecular.

Emisiones de metano de las actividades humanas son ahora más grandes que todas las fuentes naturales combinadas. La agricultura y la producción de energía generan la mayoría de ellos, incluidas las emisiones de ganado, arrozales y pozos de petróleo y gas.

El resultado es que las concentraciones de metano en la atmósfera han aumentado en un 150% desde tiempos preindustriales y continúan creciendo. Por lo tanto, encontrar maneras de reducir o eliminar el metano tendrá un efecto de gran tamaño y acción rápida en la lucha contra el cambio climático.

Por qué convertir el metano en dióxido de carbono podría ayudarnos a combatir el cambio climático Atlas Global de Carbono

Que proponemos

El mayor desafío para eliminar el metano de la atmósfera es su baja concentración, solo alrededor de 2 partes por millón. En contraste, el dióxido de carbono está ahora en 415 partes por millón, aproximadamente 200 veces mayor. Ambos gases están mucho más diluidos en el aire que cuando se encuentran en el escape de un automóvil o en el eructo de una vaca, y ambos serían mejor servidos manteniéndolos fuera de la atmósfera para comenzar.

No obstante, las emisiones continúan. ¿Qué pasaría si pudiéramos capturar el metano después de su lanzamiento y convertirlo en algo menos perjudicial para el clima?

Es por eso que nuestro documento propone eliminar todo el metano en la atmósfera producido por las actividades humanas, oxidándolo a dióxido de carbono. Este enfoque no se ha propuesto antes: anteriormente, todas las técnicas de eliminación solo se han aplicado al dióxido de carbono.

Esto equivale a convertir 3.2 mil millones de toneladas de metano en 8.2 mil millones de toneladas de dióxido de carbono (equivalente a varios meses de emisiones globales). El aspecto sorprendente de este comercio es que reduciría el calentamiento global en un 15%, porque el metano es mucho más caliente que el dióxido de carbono.

Por qué convertir el metano en dióxido de carbono podría ayudarnos a combatir el cambio climático Conjunto industrial propuesto para oxidar el metano a dióxido de carbono. Jackson et al. 2019 Nature Sustainability

Esta reacción produce energía en lugar de requerirla. Sin embargo, sí requiere un catalizador, como un metal, que convierte el metano del aire y lo convierte en dióxido de carbono.

Una familia de catalizadores aptos para el propósito son las zeolitas. Son materiales cristalinos que consisten en aluminio, silicio y oxígeno, con una estructura molecular muy porosa que puede actuar como una esponja para absorber el metano.

Son bien conocidos por los investigadores industriales que tratan de oxidar el metano a metanol, una valiosa materia prima química.

Imaginamos conjuntos de ventiladores eléctricos alimentados por energía renovable para forzar grandes volúmenes de aire en las cámaras, donde el catalizador está expuesto al aire. El catalizador se calienta luego en oxígeno para formar y liberar CO₂. Estos conjuntos de ventiladores podrían colocarse en cualquier lugar donde haya energía renovable y suficiente espacio disponible.

Calculamos que si los costos de eliminación por tonelada de CO₂ aumentan rápidamente de US $ 50 a US $ 500 o más en este siglo, en consonancia con los escenarios de mitigación que mantienen el calentamiento global por debajo de 2, esta técnica podría ser económicamente viable e incluso rentable.

Sin embargo, no lo sabremos con seguridad hasta que la investigación futura resalte la química precisa y la infraestructura industrial necesaria.

Más allá de la limpieza que proponemos aquí, la eliminación de metano y la restauración atmosférica podrían ser una herramienta adicional en el cinturón de la humanidad, ya que apuntamos a objetivos climáticos estrictos, al tiempo que brindamos nuevas oportunidades económicas.

La investigación y el desarrollo futuros determinarán la viabilidad técnica y económica de la eliminación del metano. Incluso si tienen éxito, el metano y otras tecnologías de eliminación de carbono no son un sustituto para las reducciones de emisiones fuertes y rápidas si queremos evitar los peores impactos del calentamiento global.La conversación

Sobre el Autor

Pep Canadell, científico investigador jefe, CSIRO Oceans and Atmosphere; y Director Ejecutivo, Global Carbon Project, CSIRO y Rob Jackson, Presidente, Departamento de Ciencia del Sistema de la Tierra, y Presidente del Proyecto Global de Carbono, globalcarbonproject.org, Universidad de Stanford

Este artículo se republica de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el articulo original.

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