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The technique could restore the concentration of methane to levels found before the Industrial Revolution, and in doing so, reduce global warming by one-sixth.
Leon Ephraïm / Unsplash
Medio Ambiente

Investigadores proponen un plan radical para combatir el cambio climático al convertir el metano en CO2

Por Pep Canadell y Rob Jackson

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 las 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 Nature Sustainability, proponemos una nueva técnica para limpiar la atmósfera del segundo gas de efecto invernadero 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. Por ahora se encuentra en la etapa conceptual 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. El metano tiene un impacto climático: es 84 veces más potente que el dióxido de carbono para calentar el planeta durante los primeros 20 años de su vida molecular.

Las emisiones de metano de las actividades humanas son ahora mayores 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.

Qué 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 se encuentra ahora en 415 partes por millón, aproximadamente 200 veces más. 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 tendrían mejor utilidad 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 es que reduciría el calentamiento global en un 15%, porque el metano es mucho más caliente que el dióxido de carbono.

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

Una familia de catalizadores aptos para este 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 los costos de remoción por tonelada de CO₂ aumentarán 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 investigaciones futuras resalten 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 para 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.

Pep Canadell es un científico investigador principal de CSIRO Oceans and Atmosphere; y Director Ejecutivo de Global Carbon Project CSIRO.

Rob Jackson es Presidente del Departamento de Ciencia del Sistema de la Tierra y Presidente del Proyecto Global de Carbono de la Universidad de Stanford.

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Puedes leer el artículo original aquí.