Las cadenas de suministro de biometano y biogás liberan hasta el doble del metano estimado

Aunque el biogás y el biometano siguen siendo favorables para el clima que las alternativas no renovables, los investigadores piden un mejor monitoreo y contención de fugas para garantizar que el biogás y el biometano continúen cumpliendo con sus credenciales ecológicas. Ambos 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, 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 (IPCC) . 

El nuevo estudio del Imperial, publicado en la revista One Earth, encontró que las cadenas de suministro de biometano y biogás liberan hasta el doble de metano que la estimación más alta anterior de la Agencia Internacional de Energía (AIE).

Sin embargo, el estudio de la AIE solo analizó la combustión incompleta de la biomasa, teniendo en cuenta únicamente las ineficiencias en el proceso y no las fugas en la cadena de suministro. En el nuevo estudio, la cifra de emisiones de la cadena de suministro es similar en magnitud a la estimación de ineficiencia, lo que sugiere que las emisiones totales de metano de la industria podrían ser hasta el doble.

Controlar las fugas 

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. 

El nuevo estudio también revela que el 62 por ciento de las fugas se concentraron en una pequeña cantidad de instalaciones y equipos dentro de la cadena, a los que llaman 'superemisores', aunque se encontró que se liberaba metano en cada etapa.  

El autor principal del estudio, el Dr. Semra Bakkaloglu, del Departamento de Ingeniería Química e Instituto de Gas Sostenible de Imperial, afirma que "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 los efectos de calentamiento del uso de la energía, debemos actuar con urgencia para reducir sus emisiones". 

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. 

Análisis de emisiones 

Los investigadores analizaron 51 estudios publicados anteriormente sobre mediciones de metano y datos del sitio tomados de las 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, que luego compararon con las emisiones fuera del sitio informadas a partir de las mediciones de todo el sitio en estudios publicados anteriormente. 

"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" según la Dra. Semra Bakkalog.

Descubrieron que las cadenas de suministro liberan hasta 343 g de metano equivalente a CO2 por megajulio de poder calorífico, lo 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.  

Razones de las fugas

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 en 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 afirma que "para evitar que las emisiones de metano del biogás anulen los beneficios generales del uso del 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. Abordar los problemas de diseño y los problemas 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". 

La coautora, la Dra. Jasmin Cooper, también del Instituto de Gas Sostenible y del Departamento de Ingeniería Química, destaca que: "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 se produzcan 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.