La tecnología de eliminación de metano necesita reconsideración, ya que los daños pueden superar los beneficios

El metano sigue generando riesgos ambientales en todo el mundo. Además de ser un potente gas de efecto invernadero, contribuye a la formación de ozono troposférico perjudicial, asociado con problemas respiratorios. Por ello, se han dedicado grandes esfuerzos a determinar cómo reducir o eliminar sus efectos ambientales. Sin embargo, se ha prestado menos atención a los efectos a largo plazo y a las consecuencias no deseadas de las tecnologías de eliminación de metano. Esto es lo que debe saber.

Metano (CH4)

El metano se forma cuando una sola molécula de carbono e hidrógeno se unen. Es abundante en la naturaleza y a menudo se encuentra bajo tierra. Sus principales concentraciones están bajo el nivel del mar y en el Ártico. El metano es incoloro, inodoro y altamente inflamable.

Es uno de los gases de efecto invernadero más corrosivos, y los estudios muestran que su potencial de calentamiento global (GWP) es 27,9 veces el del dióxido de carbono (CO2) en un período de 100 años.  El Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente determinó que el metano ha representado aproximadamente el 30 % del cambio climático desde la era preindustrial.

El metano es un subproducto de muchos procesos industriales, incluyendo la extracción de petróleo y carbón, el refinado de gas e incluso la operación de vertederos. Sorprendentemente, solo estas industrias generan el 60 % del metano emitido a la atmósfera. Esta contaminación sigue provocando un mayor número de personas que sufren asma, enfermedades cardiovasculares y accidentes cerebrovasculares debido al ozono a nivel del suelo.

Eliminación natural de metano

La madre naturaleza cuenta con algunas técnicas integradas de eliminación de metano que funcionan muy bien cuando el entorno está en equilibrio. La oxidación ocurre en la atmósfera, eliminando el metano del medio ambiente de forma segura al añadir otra molécula y crear O2. Sin embargo, estos sistemas se han sobrecargado debido al aumento de emisiones. Afortunadamente, los científicos han encontrado formas únicas de replicar este enfoque.

Fuente – Universidad de Utah

Método actual de eliminación de metano

Existen varias formas que los científicos han desarrollado para reducir los efectos nocivos o reutilizar el metano. Estas estrategias se centran en garantizar que no quede atrapado en la atmósfera, destruyendo la capa de ozono. Los métodos van desde imitar a la naturaleza hasta crear nuevos procesos de fabricación que utilizan el metano en lugar de desecharlo o liberarlo.

Oxidación

El proceso de eliminación de metano más común es replicar la naturaleza y añadir más oxígeno a la atmósfera. Este método muestra promesas, lo que ha llevado a muchos a abogar por el despliegue inmediato a gran escala de torres de oxidación. A continuación, se presentan algunos otros métodos únicos ideados por los investigadores.

Prevención

La mejor manera de reducir los niveles de metano es evitar que entre o permanezca en la atmósfera. Los métodos de prevención van desde integrar energía verde en fábricas, nuevos métodos de perforación para mineros, y alimentar al ganado con diferentes alimentos para prevenir el gas.

Sistemas de circuito cerrado

Un enfoque interesante que los científicos han descubierto es cómo crear un proceso de fabricación de circuito cerrado que toma el dióxido de carbono producido como subproducto desperdiciado y añade moléculas adicionales para crear metano. El metano se utiliza luego en el proceso de fabricación y el desecho de CO2 se recicla nuevamente. Este enfoque podría generar instalaciones de fabricación más limpias y eficientes.

Riesgos de la eliminación de metano

Pueden presentarse varios riesgos ambientales y de salud pública al utilizar sistemas de eliminación de metano. Por un lado, la mayoría de los enfoques no han examinado los efectos secundarios de eliminar el metano y si su eliminación creará nuevos enlaces químicos más dañinos o reducirá la efectividad del proceso con el tiempo.
Algunos científicos temen que cambiar el nivel de oxidantes troposféricos pueda crear contaminantes secundarios, incluidos ozono nocivo y materia particulada. Además, no existe supervisión internacional ni cumplimiento regulatorio que estos ingenieros deban seguir durante sus fases de experimentación. Afortunadamente, un equipo de ingenieros del Departamento de Ciencias Atmosféricas de la Universidad de Utah se tomó el tiempo de levantar el velo y revelar los efectos a largo plazo de los procesos de eliminación de metano actuales.

Estudio de riesgos de la eliminación de metano

El estudio “Potential Air Quality Side-Effects of Emitting H2O2 to Enhance Methane Oxidation as a Climate Solution“¹ es el primer artículo que profundiza en los posibles efectos secundarios de algunas de estas tecnologías de eliminación. El artículo presenta un experimento en el que torres rociaban peróxido de hidrógeno aerosolizado (H₂O₂) en la atmósfera. El H₂O₂ se une al metano, eliminándolo del aire como un depurador natural.

Simulaciones por computadora de los riesgos de la eliminación de metano

El investigador tomó datos de 50 torres distribuidas por Norteamérica durante un período de un año. Las torres liberaron O2, y sus efectos fueron estudiados. Los datos se utilizaron luego para crear simulaciones de cuadrícula anidada del proceso. La simulación incluyó varias tasas de emisión y tuvo en cuenta una variedad de factores ambientales que podrían afectar la unión, como el nivel de luz solar.
El modelo global de transporte químico del ingeniero, GEOS-Chem, es capaz de simular las cuatro estaciones, diferentes patrones climáticos y mucho más. Notablemente, el equipo decidió usar 3 escenarios de emisiones diferentes. Este enfoque permitiría a los ingenieros identificar problemas específicos más rápidamente.

Prueba de los riesgos de la eliminación de metano

Los ingenieros comenzaron a probar sus simulaciones usando los diferentes patrones. Cada patrón de rociado tenía cantidades preestablecidas. Por ejemplo, el patrón medio liberó 1,35 libras de H₂O₂ cada segundo. Este paso se repitió en la simulación durante diez horas al día durante todo un año. A partir de ahí, el equipo disponía de sensores que podían determinar la cantidad que sufrió fotólisis, creando O₂.

Resultados de la prueba de los riesgos de la eliminación de metano

La prueba demostró algunos resultados interesantes e inesperados. Por un lado, los resultados mostraron que los ingenieros necesitarían añadir mucho más H₂O₂ antes de que este método de reducción de metano tenga un efecto insignificante. Incluso con 50 torres dispersando, solo reduciría el 0,01 % de las emisiones anuales de metano antropogénico.

Para volverse efectivo, este método tendría que escalarse a un nivel peligroso. El equipo determinó que se necesitarían hasta 352 000 emisiones para marcar una diferencia. En este escenario, eliminaron el 50 % del metano antropogénico. Incluso si las torres se ampliaran, aún se necesitarían +40 000 para lograr algún efecto real.

Cabe destacar que las pruebas mostraron que era posible usar la oxidación para mejorar la calidad del aire. Sin embargo, las mejoras solo duraron alrededor de 50 años antes de que aparecieran efectos secundarios no deseados en el modelo. Por un lado, los ingenieros determinaron que se liberaría un alto nivel de materia particulada desde la atmósfera.

Materia particulada

La materia particulada es una preocupación importante para la salud a nivel mundial. Los niveles elevados de materia particulada han sido vinculados a la depresión, el suicidio y enfermedades pulmonares, según estudios recientes de la Organización Mundial de la Salud (OMS). El estudio revela que reducir los niveles de PM a 10 microgramos por metro cúbico disminuyó significativamente las tasas de depresión en la población.
Los efectos secundarios del proceso con H₂O₂ resultaron en un pequeño efecto sobre la contaminación de O₃ en la superficie. Además, el aerosol de sulfato experimentó un aumento del 3 % en todas las celdas de la cuadrícula a nivel del suelo. Este aumento puede resultar en la formación de concentraciones de sulfato y nitrato, lo que lleva a impactos ambientales a largo plazo en la biosfera e hidrosfera. Los resultados demuestran que, a la larga, la calidad del aire experimentaría una reducción importante debido a este estilo de proceso de eliminación de metano.

Investigadores de los riesgos de la eliminación de metano

El estudio fue liderado por ingenieros de la Universidad de Utah. Específicamente, los científicos atmosféricos Alfred Mayhew y Jessica Haskins son los autores principales. El equipo ahora busca utilizar sus datos para probar otros procesos de reducción de metano. El objetivo es garantizar que el delicado equilibrio de la naturaleza no se altere accidentalmente al intentar solucionar el cambio climático.

Liderando el camino en innovación sostenible

Hay muchas empresas involucradas en estrategias de captura de carbono y reducción de metano. Estas compañías han experimentado un impulso recientemente, ya que la ONU y otras organizaciones globales han establecido cronogramas ventajosos para reducir las emisiones globales. Aquí hay un ejemplo de una empresa que podría tomar los datos de este estudio e integrarlos en su sistema empresarial actual con éxito.

Occidental Petroleum (OXY)

Occidental Petroleum (OXY ) ingresó al mercado en 1920 como un proveedor de petróleo enfocado en el medio ambiente. La compañía se ganó una reputación por su innovación y ha lanzado varias campañas únicas diseñadas para alcanzar su objetivo de cero emisiones para 2050.

Hoy, Occidental Petroleum es un proveedor líder de tecnología de captura de carbono. Tiene operaciones actuales tanto en EE. UU. como en el Medio Oriente. La compañía sigue siendo una fuerza pionera y recientemente firmó un memorando de entendimiento con TAE Technologies. El objetivo de la asociación es ampliar las oportunidades de investigación para usar la tecnología de fusión nuclear de TAE.

Estos últimos desarrollos, junto con tecnologías adicionales, ayudarán a impulsar la demanda de acciones de OXY. Podría haber grandes beneficios si la compañía integra estos datos para modificar su modelo de negocio y mejorar la eficiencia. Por ahora, OXY es considerada una fuerte “mantener” por muchos analistas.

Eliminación de metano – es más complicado de lo que piensas.

Los ingenieros deben observar los efectos a largo plazo de sus tecnologías de reducción de metano. Cuando se examinan soluciones ambientales, este requisito se multiplica por diez. El frágil equilibrio del ecosistema percibe todos los cambios y se ajusta en consecuencia. Por lo tanto, se requerirá un enfoque muy delicado, combinado con una fuerte prevención, para resolver este problema sin crear más inconvenientes a lo largo del proceso.

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Referencia del estudio:

^{1. Mayhew, A. W., & Haskins, J. D. (2025). Posibles efectos secundarios en la calidad del aire de la emisión de H₂O₂ para mejorar la oxidación del metano como solución climática. Environmental Science & Technology, 59(1), 679–688. https://doi.org/10.1021/acs.est.4c11697}