Las cadenas de suministro de biogás y biometano liberan el doble de metano de lo que se pensaba

Aunque el biogás y el biometano siguen siendo más respetuosos con el clima que las alternativas no renovables, los investigadores piden que se mejoren la vigilancia y la reparación de las fugas para garantizar que ambos gases sigan cumpliendo sus credenciales ecológicas.

El biometano y el biogás se producen a partir de la descomposición de la materia orgánica, incluidos los alimentos, los residuos animales, los cultivos energéticos, la hierba o los lodos de depuradora, lo que los convierte en alternativas renovables al gas natural, el carbón y el petróleo. Sin embargo, investigadores del Imperial College de Londres han detectado posibles escollos en las cadenas de suministro de energía para estos gases que contribuyen al cambio climático, y han llegado a la conclusión de que hay que hacer más esfuerzos para reducir las fugas de metano.

El metano atrapa unas 27 veces más calor en la atmósfera que el dióxido de carbono (CO2) y es responsable de al menos una cuarta parte del calentamiento global, según el informe AR6 del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático.

El nuevo estudio del Imperial, publicado en la revista One Earth, revela que las cadenas de suministro de biometano y biogás liberan más del doble de metano que la estimación anterior de la Agencia Internacional de la Energía (AIE). También revela que el 62% de estas fugas se concentran en un pequeño número de instalaciones y equipos dentro de la cadena, a los que denominan «superemisores», aunque se descubrió que el metano se libera en todas las etapas.

Los investigadores afirman que es necesario prestar atención urgente a la solución de las fugas de metano, y saber con precisión dónde se producen 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 y del Instituto de Gas Sostenible del Imperial, explica que «el biometano y el biogás son grandes candidatos a fuentes de energía renovables y limpias, pero también pueden emitir metano. Para que realmente ayuden a mitigar los efectos del calentamiento del uso de la energía, debemos actuar urgentemente para reducir sus emisiones».

Los investigadores señalan que, en comparación con la industria del petróleo y el gas, la del biometano adolece de instalaciones de producción mal diseñadas y gestionadas, así como de falta de inversión para su modernización, funcionamiento y control. 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 sustituyendo las fuentes de energía que emiten grandes cantidades de carbono, como el gas natural, el carbón y el petróleo, por biometano y biogás.

Aunque están hechos de una mezcla de CO2 y 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 sustitución siguen liberando metano a lo largo de sus cadenas de suministro, como en las instalaciones de procesamiento y en las largas tuberías. Este nuevo análisis permite conocer mejor dónde, cuándo y cuánto metano se libera en el suministro de biometano y biogás.

Análisis de las emisiones

Los investigadores analizaron 51 estudios publicados anteriormente sobre mediciones móviles de metano y datos tomados en 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 mediante un modelo estadístico denominado Monte Carlo. Descubrieron que las cadenas de suministro liberan hasta 343 g de metano equivalente a CO2 por megajulio de poder calorífico superior, lo que puede suponer 18,5 megatoneladas de metano al año. Las estimaciones de la AIE habían informado de que las emisiones eran de solo 9,1 megatoneladas en 2021.

Aunque las emisiones totales de metano del biogás y el biometano son menores que las del petróleo y el gas natural, la cantidad de metano liberada por sus cadenas de suministro en relación con la producción total de gas es mucho mayor.

Los datos se presentan en «CO2 equivalente», una unidad de medida utilizada para comparar las emisiones en toda la cadena de suministro de petróleo y gas natural sin interferir en las operaciones posteriores. Esta unidad también permite comparar el potencial de calentamiento global de varias emisiones de gases de efecto invernadero de diferentes estudios.

Los investigadores identificaron las razones que explican las fugas de las cadenas de suministro como patrones de emisión intermitentes, que dificultan su seguimiento; el uso insuficiente de los equipos de proceso, y las estrategias inadecuadas de funcionamiento y mantenimiento. Dado que es poco probable que los superemisores permanezcan constantes a lo largo del tiempo, los investigadores afirman que es necesario un seguimiento continuo para detectar patrones de emisión intermitentes o fugas imprevisibles de las cadenas de suministro.

La Dra. Bakkaloglu explica que «para evitar que las emisiones de metano del biogás anulen los beneficios generales del uso del biogás, es necesario prestar una atención urgente que incluya la supervisión continua 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 las emisiones y una estrecha colaboración con los operadores de las plantas de biogás para abordar las emisiones de metano y cumplir 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», insiste.

La Dra. Jasmin Cooper, coautora del estudio, añade que «abordar las cuestiones fundamentales 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».

Los investigadores se centran ahora en los superemisores de las cadenas de suministro para entender mejor cómo reducirlos utilizando las mejores tecnologías disponibles.