Un nuevo análisis de Imperial descubrió que el biogás y el biometano, si bien son más amigables con el clima, filtran más del doble de metano de lo que se pensaba anteriormente.
Aunque el biogás y el biometano siguen siendo más amigables con el clima que las alternativas no renovables, los investigadores piden un mejor monitoreo y reparación de fugas para garantizar que el biogás y el biometano continúen cumpliendo con sus credenciales ecológicas.
El biometano y el biogás se producen a partir de la descomposición de la materia orgánica, incluidos los alimentos, los desechos animales, los cultivos energéticos, la hierba o los lodos de aguas residuales, lo que los convierte en alternativas renovables al gas natural, el carbón y el petróleo. Sin embargo, los investigadores del Imperial College London han identificado peligros potenciales en las cadenas de suministro de energía para estos gases más amigables con el clima, y concluyeron que se deben hacer más esfuerzos para reducir la fuga de metano.
El metano atrapa alrededor de 27 veces la cantidad de calor en la atmósfera como dióxido de carbono (CO2) y es responsable de al menos una cuarta parte del calentamiento global, según el informe AR6 del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático.
El nuevo estudio de Imperial, publicado hoy en una tierra Journal, descubrió que las cadenas de suministro de biometano y biogás liberan más del doble de metano que la estimación anterior de la Agencia Internacional de Energía (AIE). También revela que el 62 por ciento de estas fugas se concentraron en una pequeña cantidad de instalaciones y equipos dentro de la cadena, a los que llaman ‘superemisores’, aunque se encontró que el metano se liberaba en cada etapa.
Los investigadores dicen que se necesita atención urgente para reparar las fugas de metano, y saber con precisión dónde están ocurriendo la mayoría de ellas ayudará a las plantas de producción a hacerlo.
La autora principal del estudio, la Dra. Semra Bakkaloglu, del Departamento de Ingeniería Química e Instituto de Gas Sostenible de Imperial, dijo: «El biometano y el biogás son excelentes candidatos para fuentes de energía limpia y renovable, pero también pueden emitir metano. Para que realmente ayuden a mitigar el efectos de calentamiento del uso de la energía, debemos actuar con urgencia para reducir sus emisiones.
«Queremos fomentar el uso continuado de biogás y biometano como recurso renovable tomando las medidas necesarias para abordar las emisiones de metano».
Los investigadores señalan que, en comparación con la industria del petróleo y el gas, la industria del biometano adolece de instalaciones de producción mal diseñadas y gestionadas, así como de una falta de inversión para la modernización, el funcionamiento y la supervisión. Debido a que las cadenas de suministro de petróleo y gas natural han sido operadas principalmente por grandes empresas con enormes recursos durante décadas, han podido invertir más en la detección y reparación de fugas.
¿Qué es el biometano y el biogás?
En respuesta a la crisis climática, muchos países están reemplazando fuentes de energía que emiten mucho carbono, como el gas natural, el carbón y el petróleo, con biometano y biogás.
Aunque están hechos de una mezcla de CO2 y el metano, el biometano y el biogás liberan menos de ambos gases, lo que los convierte en alternativas energéticas más ecológicas.
Sin embargo, estos combustibles de reemplazo aún liberan metano a lo largo de sus cadenas de suministro, como en las instalaciones de procesamiento y en las tuberías largas. Este nuevo análisis nos brinda una comprensión más completa de dónde, cuándo y cuánto metano se libera del suministro de biometano y biogás.
Análisis de emisiones
Los investigadores analizaron 51 estudios publicados anteriormente sobre mediciones de metano móvil y datos del sitio tomados de fuentes de emisión a lo largo de la cadena de suministro de biometano y biogás. Analizaron los datos y calcularon las emisiones totales de metano utilizando un modelo estadístico llamado Monte Carlo. Esto les permitió considerar todas las mediciones de las emisiones totales de la cadena de suministro en cada etapa de la cadena, que luego compararon con las emisiones fuera del sitio informadas a partir de las mediciones de todo el sitio en estudios publicados anteriormente.
Encontraron que las cadenas de suministro liberan hasta 343 g de CO2-Metano equivalente por megajulio de poder calorífico superior, que puede representar 18,5 megatoneladas de metano al año. Las estimaciones de la AIE habían informado emisiones de solo 9,1 megatoneladas en 2021.
Si bien las emisiones generales de metano del biogás y el biometano son más bajas que las del petróleo y el gas natural, la cantidad de metano liberado de sus cadenas de suministro en relación con la producción total de gas es mucho mayor que la del petróleo y el gas.
Los datos se reportan en ‘CO2 equivalentes’: una unidad de medida utilizada para comparar las emisiones a lo largo de la cadena de suministro de petróleo y gas natural sin interferir con las operaciones posteriores. Esta unidad también nos permite comparar el potencial de calentamiento global de varias emisiones de gases de efecto invernadero de diferentes estudios.
Los investigadores identificaron las razones detrás de la fuga de las cadenas de suministro como patrones de emisiones intermitentes, lo que las hace más difíciles de rastrear; uso insuficiente de equipos de proceso; y operaciones inadecuadas y estrategias de mantenimiento. Dado que es poco probable que los superemisores permanezcan constantes con el tiempo, los investigadores dicen que se requiere un monitoreo continuo para detectar patrones de emisión intermitentes o fugas impredecibles de las cadenas de suministro.
El Dr. Bakkaloglu dijo: «Para evitar que las emisiones de metano de biogás anulen los beneficios generales del uso de biogás, se necesita atención urgente, incluido el monitoreo continuo de las cadenas de suministro de biogás. Creemos que con las técnicas adecuadas de detección, medición y reparación, se pueden evitar todas las emisiones. Necesitamos mejores regulaciones, mediciones continuas de emisiones y una estrecha colaboración con los operadores de plantas de biogás para abordar las emisiones de metano y cumplir con los objetivos del Acuerdo de París».
«Dado el crecimiento del biometano debido a las estrategias nacionales de descarbonización, se necesitan esfuerzos urgentes para que la cadena de suministro de biometano aborde no solo las emisiones de metano sino también la sostenibilidad del biometano».
El coautor, el Dr. Jasmin Cooper, también del Departamento de Ingeniería Química, dijo: «Abordar los problemas fundamentales de diseño y de inversión dentro de la industria del biocombustible y el metano sería un buen punto de partida para detener estas fugas y evitar que surjan más».
Los investigadores ahora se están enfocando en los súper emisores dentro de las cadenas de suministro para comprender mejor cómo reducirlos utilizando las mejores tecnologías disponibles.
Este estudio fue financiado por el Instituto de Gas Sostenible de Imperial.
