Qué es el gas metano: origen y consecuencias para el cambio climático

La cantidad de gas metano (CH4) en la atmósfera ha alcanzado niveles récord en los últimos años. Este gas de efecto invernadero es responsable de alrededor del 30% del aumento global de las temperaturas hasta la fecha, según la Agencia Internacional de Energía (IEA, por sus siglas en inglés). Os explicamos de dónde proviene y cuáles son las consecuencias de su incremento en la atmósfera.

Gas metano: qué es y para qué sirve

El gas metano (CH4) es un hidrocarburo que se encuentra tanto en la atmósfera de la Tierra como en muchos ambientes subterráneos y acuáticos. Consiste en una molécula compuesta por un átomo de carbono unido a cuatro átomos de hidrógeno, lo que lo convierte en el hidrocarburo alcano más simple. Es incoloro, inodoro cuando se encuentra en su forma pura y es el principal componente del gas natural. Además, juega un papel clave tanto en diversas aplicaciones industriales como en cuestiones ambientales.

De hecho, el uso del gas metano abarca varios sectores, destacando por su versatilidad y eficiencia energética. Algunos de sus principales usos son:

• Producción de energía: se utiliza como fuente de energía en centrales térmicas y para la generación de electricidad y calor, gracias a su alta capacidad calorífica.

• Industria química: sirve como materia prima en la producción de hidrógeno, metanol y otros compuestos químicos importantes.

• Calefacción y cocina: en el sector doméstico, se usa ampliamente para la calefacción de hogares y como combustible para cocinar.

• Combustible para vehículos: el metano comprimido (GNC) o licuado (GNL) se emplea como una alternativa más limpia a los combustibles fósiles tradicionales en el transporte.

• Gestión de residuos: la captura de metano de vertederos y su uso como fuente de energía contribuye a la gestión sostenible de residuos y a la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero.

Sin embargo, el metano también es un gas de efecto invernadero.

El gas metano ejerce un potente efecto invernadero

El metano es un gas de efecto invernadero, lo que significa que contribuye al calentamiento global. Por esta razón, también es importante controlar y manejar adecuadamente las emisiones de metano para reducir su impacto en el medio ambiente.

El efecto invernadero es un fenómeno natural que permite mantener la temperatura del planeta en un nivel habitable, gracias a la presencia de ciertos gases en la atmósfera que atrapan el calor del sol. El metano contribuye significativamente a este fenómeno, situándose después del vapor de agua y el dióxido de carbono (CO2) en términos de importancia y capacidad para retener calor en la troposfera, la capa inferior de la atmósfera.

“El CH4, después del vapor de agua y el dióxido de carbono (CO2), es uno de los gases de efecto invernadero más potentes que existen en la troposfera (la capa inferior de la atmósfera) y el segundo más importante y dañino”, explica Alejandra Paola Matus, científica ambiental especializada en sustentabilidad y cambio climático que nos ha prestado sus superpoderes.

El gas metano juega un papel importante en la química y las propiedades de la atmósfera. Miguel Ángel Pantoja, ingeniero industrial y también que nos ha prestado sus superpoderes, señala que este gas “hace que la atmósfera sea transparente para la energía que la Tierra recibe del Sol en forma de radiación ultravioleta”. Sin embargo, también hace “que sea opaca para la energía que la superficie calentada de la Tierra emite en forma de radiación infrarroja”.

El tiempo de vida del gas metano en la atmósfera es mucho más corto que el del dióxido de carbono. Mientras que el CO2 puede permanecer en ella durante miles de años, el CH4 desaparece en unos 10 o 15 años, según la Comisión Europea.

Pese a ello, varios estudios indican que el gas metano es más eficiente para atrapar la radiación que el dióxido de carbono. “El impacto comparativo del CH4 es 25 veces mayor que el del CO2 durante un período de 100 años”, afirman desde la Agencia de Protección Ambiental (EPA, por sus siglas en inglés) de EEUU.

La cuestión es que controlar y manejar adecuadamente las emisiones de metano es indispensable para reducir su impacto en el medio ambiente y frenar el avance del calentamiento global. Este enfoque en la gestión del metano subraya la importancia de entender y actuar sobre los diferentes gases de efecto invernadero para proteger nuestro planeta.

¿Cuáles son los procesos naturales que emiten gas metano?

En cuanto a su origen, este gas puede surgir tanto de procesos naturales como de actividades realizadas por el ser humano. Entre las fuentes naturales, los humedales son prominentes, liberando metano (CH4) cuando los microorganismos descomponen la materia orgánica en condiciones anaeróbicas (ausencia de oxígeno).

Un estudio publicado en Nature Geoscience concluye que los ecosistemas acuáticos son responsables de hasta la mitad del total de emisiones de gas metano a la atmósfera. Otras fuentes naturales serían:

• los océanos

• las termitas

• los sedimentos

• los volcanes o los incendios forestales

Pantoja subraya, además, que el suelo permanentemente congelado de las regiones cercanas a los polos (conocido como ‘permafrost’) aloja una cantidad de gas metano equivalente al doble del que hay en la atmósfera. “Si las temperaturas siguen subiendo y el permafrost empieza a descongelarse, como ya está sucediendo, podría liberar este gas metano. Eso subiría las temperaturas, provocando más descongelación y nuevas emisiones en un círculo vicioso e infernal”, señala.

Principales fuentes de emisiones de gas metano

Extracción de combustibles fósiles

Como hemos visto, las emisiones de gas metano son una preocupación creciente debido a su potente efecto invernadero. De hecho, según una investigación publicada en Earth Science Reviews, las actividades humanas desde la década de 1700 han duplicado con creces las emisiones de gas metano, contribuyendo significativamente al calentamiento global. 

Actualmente, la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA) calcula que entre el 50% y el 65% de todas las emisiones de metano son resultado de actividades humanas. Estas actividades incluyen sectores como la producción de energía, la industria, la utilización del suelo, el manejo de residuos y la agricultura, especialmente la cría de ganado.

Cabe destacar que, según la Agencia Internacional de Energía, las operaciones de combustibles fósiles emitieron a nivel mundial cerca de 120 millones de toneladas de metano en 2020, casi un tercio de todas las emisiones de metano de la actividad humana. Esta misma agencia añade que gran parte de estas emisiones se producen a través de fugas a lo largo de la cadena de producción y suministro.

Teniendo esto en cuenta, a continuación analizamos las principales fuentes de emisiones de gas metano relacionadas con la extracción de combustibles fósiles.

Extracción de petróleo y carbón

La extracción de petróleo y carbón es un importante punto de partida para las emisiones de metano. Alicia Bayón Sandoval, doctora en Ingeniería Química y Ambiental, resalta la significativa cantidad de metano que se libera durante estos procesos. 

De ahí la importancia de entender los diferentes aspectos y fases en las que estas emisiones tienen lugar:

• Producción y procesamiento. Durante la extracción y el tratamiento del gas natural y el petróleo crudo, se liberan importantes cantidades de metano directamente a la atmósfera. Este proceso comprende desde la perforación hasta la separación de los componentes.

• Almacenamiento y distribución. El almacenamiento de estos combustibles y su posterior distribución a través de redes de transporte es otra fuente de emisiones. Las fugas y roturas en oleoductos y gasoductos son problemas recurrentes que contribuyen a las emisiones totales.

• Transporte. Durante la carga y descarga en puertos, así como en el transporte por oleoductos y gasoductos, se pueden producir emisiones significativas debido a fugas y otras ineficiencias en el sistema.

Minería de carbón

La extracción de carbón, especialmente mediante técnicas de minería subterránea, es otra fuente crítica de emisiones de metano. Este proceso libera el gas metano que estaba previamente atrapado en los yacimientos de carbón, contribuyendo de manera significativa a las emisiones globales.

En este sentido, es importante considerar estos dos aspectos:

• La liberación directa de metano a la atmósfera durante la extracción del carbón.

• El impacto ambiental y la contribución al calentamiento global derivados de estas emisiones.

Fugas en la cadena de producción y suministro

Por otra parte, las fugas a lo largo de la cadena de producción y suministro de combustibles fósiles representan un desafío considerable, tanto desde una perspectiva ambiental como económica. La detección y reparación de estas fugas, junto con la modernización de las infraestructuras, son pasos esenciales para mitigar el impacto.

En este punto, cabe destacar que las tecnologías emergentes, como la detección remota de metano y las innovaciones en almacenamiento y transporte, ofrecen esperanza para reducir la huella de metano en este sector.

Algunos animales emiten gas metano al realizar la digestión

Al contexto anterior se suman las emisiones de metano producidas por el ganado, que suponen el 32% de las causadas por humanos, según el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente.

Las vacas, los cerdos, las ovejas o las cabras producen CH4 al realizar la digestión. María Dolores Carro Travieso, catedrática de Producción Animal de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), explica en The Conversation que el metano entérico producido por un rumiante está relacionado con la cantidad de alimento ingerido.

“Por eso, el ganado vacuno genera mayor cantidad que los pequeños rumiantes (ovino y caprino) y, por ello, suele ser ‘culpabilizado’ en mayor medida por sus emisiones”, afirma. Algunas investigaciones analizan cómo este tipo de emisiones podrían reducirse con modificaciones en la digestión de estos animales.

Además, cuando el estiércol animal se almacena en lagunas o tanques de retención, también se emite gas metano. Se considera que todas estas emisiones están relacionadas con los humanos porque son quienes crían estos animales para obtener alimentos y otros productos, tal y como indica la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos.

Algunos vertederos también provocan grandes emisiones de gas metano

El gas metano también se genera en los vertederos a medida que se descomponen los desechos y en el tratamiento de aguas residuales domésticas e industriales. Varias investigaciones analizan estas emisiones y algunos satélites también han detectado cómo múltiples vertederos de todo el mundo liberan grandes cantidades de gas metano.

La liberación de todo este gas a la atmósfera podría suponer un grave problema ambiental. Aunque, tal y como subraya Matus, existe la posibilidad de capturar gran parte del gas metano procedente de vertederos antes de que salga a la atmósfera y darle un segundo uso para generar energía.

El gas metano y el cambio climático: un desafío global 

El aumento en los niveles de gas metano (CH4) representa una problemática ambiental de gran magnitud en la lucha contra el cambio climático. A pesar de su menor permanencia en la atmósfera en comparación con el dióxido de carbono (CO2), su capacidad para atrapar radiación es significativamente mayor. Esto lo convierte en un actor clave en el calentamiento global.

De ahí que la reducción de las emisiones de metano es una tarea urgente y necesaria. Es vital implementar políticas y tecnologías que apunten a la disminución de emisiones en la extracción y gestión de combustibles fósiles, así como en la agricultura y gestión de residuos. Asimismo, es fundamental promover la investigación y el desarrollo de alternativas sostenibles que permitan un manejo más eficiente de este gas, tanto en su captura como en su reutilización como fuente de energía, especialmente en lo que respecta a los vertederos.

La colaboración internacional es clave en este esfuerzo. Es imperativo que los países trabajen juntos para establecer objetivos claros y alcanzables, compartan conocimientos y tecnologías, y fomenten una conciencia global sobre la importancia de reducir las emisiones de metano. Solo mediante un enfoque coordinado y multidisciplinario será posible mitigar los efectos adversos del metano en el cambio climático y avanzar hacia un futuro más sostenible y saludable para el planeta.

No cabe duda de que el gas metano es un desafío ambiental complejo que requiere una respuesta global inmediata y efectiva. Aunque los esfuerzos para reducir las emisiones de CO2 siguen siendo indispensables, la lucha contra el cambio climático no estará completa sin una estrategia integral que incluya el manejo eficaz del gas metano. La tarea es ardua, pero esencial para preservar el equilibrio climático de nuestro planeta y garantizar un futuro viable para las próximas generaciones.

 

“Menos bulos, más rigor científico” es un proyecto de DKV Salud con contenido editorial de Maldita.es.

Artículo publicado originalmente el 01 de abril del 2022 y actualizado el 31 de enero del 2024

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Referencias

https://gml.noaa.gov/ccgg/carbontracker-ch4/

https://ec.europa.eu/info/news/focus-methane-whats-deal-2021-paz-14_en

https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/ab9ed2

https://www.nature.com/articles/s41561-021-00715-2

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0012825201000629

https://www.epa.gov/ghgemissions/overview-greenhouse-gases#methane

https://www.unep.org/news-and-stories/story/methane-emissions-are-driving-climate-change-heres-how-reduce-them

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24465524/

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1878029616301037