Comprometidos con abordar la grave contaminación del aire del país, China está intentando pasar del carbón al gas natural y está considerando una variedad de fuentes, incluidas las opciones de gas nacional e importado, así como la creación de su propio gas sintético a partir del carbón.

Un equipo de investigadores dirigido por la Universidad de Princeton investigó los impactos ambientales de la transición del carbón al gas natural en China. explorar las implicaciones en la calidad del aire, mitigación de carbono, y estrés hídrico para el año 2020.

Los resultados, publicado en Sostenibilidad de la naturaleza , advertir que el uso de gas natural sintético a base de carbón, conocido por el acrónimo "SNG, "aumentaría las emisiones de carbono y la demanda de agua, especialmente en regiones de China que ya tienen altas emisiones de carbono per cápita y escasez de agua.

En general, los investigadores encuentran que un cambio del carbón a otros tipos de gas natural produce aire, carbón, y beneficios colaterales del agua cuando hay fugas de metano, un potente gas de efecto invernadero, está bien controlado. Sin embargo, Existen compensaciones en lo que respecta al grado de mejora de la calidad del aire y la escasez de agua, según el sector en el que se utilice el gas natural para sustituir al carbón y dónde se lleve a cabo esa sustitución.

El documento es uno de los primeros en analizar las interacciones entre la calidad del aire, emisiones de carbon, y el uso del agua tanto en la producción como en el consumo de energía. El documento destaca la necesidad de una enfoque estratégico a la hora de remodelar los sistemas energéticos.

"Evaluación de la calidad del aire, emisiones de carbon, y los impactos de la escasez de agua a nivel local, regional, y los niveles globales es crucial para capturar posibles beneficios colaterales al tiempo que se evitan consecuencias no deseadas, "dijo el primer autor del estudio, Yue Qin, quien realizó la investigación como candidato a doctorado en la Universidad de Princeton. Ahora es becaria postdoctoral en la Universidad de California, Irvine.

"Aunque hay mucho debate sobre la necesidad de una transición de suministro de energía limpia, en qué sector se utiliza la energía limpia y qué está desplazando también es fundamental para determinar la calidad del aire, carbón, y cobeneficios del agua, "dijo la investigadora principal del estudio, Denise L. Mauzerall, profesor de ingeniería civil y ambiental y asuntos públicos e internacionales en la Escuela de Asuntos Públicos e Internacionales Woodrow Wilson de la Universidad de Princeton y la Escuela de Ciencias Aplicadas e Ingeniería. "Si bien el documento se centra en China, sus conclusiones generales son ampliamente aplicables ".

Los coautores del estudio incluyeron a Wei Peng, quien realizó la investigación en la Universidad de Princeton y ahora está en la Universidad de Harvard; Lena Ho? Glund-Isaksson, Edward Byers, y Fabian Wagner, todos del Instituto Internacional de Análisis de Sistemas Aplicados; y Kuishuang Feng, basado en la Universidad de Maryland.

Los investigadores se propusieron analizar la relación entre la industria energética y sus efectos en la calidad del aire, carbón, y agua. Estos problemas ambientales se abordan con frecuencia de forma individual, pero el sector energético afecta a cada una de estas áreas de distintas formas y las políticas energéticas pueden traer beneficios colaterales o desventajas.

China se convirtió en el caso de estudio debido a sus planes para reducir su dependencia del carbón y la transición, en parte, al gas natural como una forma de mejorar la calidad del aire. Los autores estaban interesados ​​en las implicaciones ambientales más amplias de este movimiento, que tiene implicaciones globales para el desarrollo sostenible.

Hoy dia, China representa más de la mitad del consumo mundial de carbón. El gas natural, el combustible fósil más limpio, representa solo el 6 por ciento del consumo de energía primaria de China, frente a un promedio mundial de aproximadamente el 16 por ciento. El promedio mundial ha aumentado constantemente alrededor del 15 por ciento cada año desde 2000.

Para comprender los impactos ambientales de un cambio de carbón a gas natural, los investigadores combinaron un análisis del ciclo de vida de la producción / uso de energía, que muestra la vida útil de un producto de principio a fin, con una evaluación de impacto ambiental integrada.

Para cada una de las seis fuentes principales de gas, examinaron los impactos de la sustitución del carbón por una cantidad fija de gas natural adicional en las mejoras resultantes de la calidad del aire, mitigación de carbono, y estrés hídrico en China.

Las fuentes de gas fueron elegidas en base a planes gubernamentales e industriales para 2020 e incluyeron gas convencional, gas natural sintético, gas de esquisto, gas natural licuado importado, gas importado de Rusia Oriental, y gas importado de Asia Central.

Los investigadores identificaron aire, carbón, y el agua como sus "objetivos ambientales" debido al interés mundial y nacional en estas áreas. También, el examen simultáneo de estas tres áreas podría ayudar a evitar graves, Consecuencias ambientales no deseadas.

Los investigadores encontraron que, excepto el gas natural sintético a base de carbón, reemplazar el carbón por gas natural generalmente tiene beneficios para la calidad del aire, mitigación de carbono, y estrés hídrico.

Según el tipo de fuente de gas y cómo se utilizará, el cambio de fuentes de carbón a fuentes de gas (distintas del gas natural sintético) conduce a reducciones sustanciales de las emisiones de CO2, así como a reducciones en el uso de agua. Se pudieron ver reducciones de 60-120 millones de toneladas métricas de CO2, que es equivalente al total nacional de emisiones de CO2 en Filipinas. En términos de agua, Es posible reducir de 20 a 60 millones de metros cúbicos al sustituir 30 mil millones de metros cúbicos de gas por carbón.

Pero el gas natural sintético a base de carbón es otra historia. El gas natural sintético aumenta las emisiones de carbono y el consumo de agua en las provincias del noroeste de China, que ya sufren altas emisiones de carbono per cápita y una grave escasez de agua.

"En tono rimbombante, Dado que las regiones con alta contaminación del aire no se superponen con las regiones con alto estrés hídrico, y la sustitución en diferentes sectores trae diferentes niveles de calidad del aire e impactos del agua, hay compensaciones en la magnitud de la calidad del aire y las mejoras del agua, "Dijo Qin.

En general, la fuente de gas afecta la calidad del aire, carbón, y agua de diferentes formas dependiendo de cómo se use.

"Nuestros hallazgos muestran por qué es fundamental comprender las sinergias y compensaciones subyacentes aire-carbono-agua para que China, así como otros países en desarrollo, pueden diseñar adecuadamente rutas de transición de energía limpia de acuerdo con sus prioridades ambientales locales, "Dijo Qin.

"El desarrollo de nuevos sistemas de energía brinda la oportunidad de reducir simultáneamente múltiples impactos ambientales, incluida la contaminación del aire doméstico, escasez de agua local, y el cambio climático global, ", Dijo Mauzerall." En última instancia, Será necesaria una transición completa de los combustibles a base de carbono para abordar el cambio climático. En otra investigación hemos descubierto que la energía renovable proporciona los mayores beneficios colaterales para la calidad del aire, mitigación de carbono, y reducción del consumo de agua de cualquier fuente de energía conocida ".

El papel, "Sinergias y compensaciones entre calidad del aire, carbono y agua en la industria del gas natural de China, "apareció por primera vez en línea el 14 de septiembre en Sostenibilidad de la naturaleza .