Un nuevo estudio del MIT examina los roles opuestos del gas natural en la batalla contra el cambio climático, como un puente hacia un futuro con menores emisiones. pero también contribuye a las emisiones de gases de efecto invernadero.

Gas natural, que es principalmente metano, es visto como un importante "combustible puente" para ayudar al mundo a alejarse de las emisiones de gases de efecto invernadero de los combustibles fósiles, ya que la quema de gas natural para generar electricidad produce aproximadamente la mitad de dióxido de carbono que la quema de carbón. Pero el metano es en sí mismo un potente gas de efecto invernadero, y actualmente tiene fugas de pozos de producción, tanques de almacenamiento, oleoductos y tuberías de distribución urbana de gas natural. Aumentando su uso, como estrategia para descarbonizar el suministro eléctrico, también aumentará el potencial de tales emisiones de metano "fugitivas", aunque existe una gran incertidumbre sobre cuánto esperar. Estudios recientes han documentado la dificultad de medir incluso los niveles de emisiones actuales.

Esta incertidumbre se suma a la dificultad de evaluar el papel del gas natural como puente hacia un sistema energético neto de cero emisiones de carbono. y en saber cuándo hacer la transición. Pero ahora deben tomarse decisiones estratégicas sobre la conveniencia de invertir en infraestructura de gas natural. Esto inspiró a los investigadores del MIT a cuantificar los cronogramas para limpiar la infraestructura de gas natural en los Estados Unidos o acelerar el cambio. reconociendo al mismo tiempo la incertidumbre sobre las emisiones fugitivas de metano.

El estudio muestra que para que el gas natural sea un componente importante del esfuerzo de la nación para cumplir con los objetivos de reducción de gases de efecto invernadero durante la próxima década, Los métodos actuales para controlar las fugas de metano deberían mejorar entre un 30 y un 90 por ciento. Dadas las dificultades actuales para monitorear el metano, lograr esos niveles de reducción puede ser un desafío. El metano es un bien valioso, y por lo tanto empresas que producen, almacenamiento y distribuirlo ya tiene algún incentivo para minimizar sus pérdidas. Sin embargo, a pesar de esto, incluso continúa la ventilación y la quema intencional de gas natural (emitiendo dióxido de carbono).

El estudio también encuentra políticas que favorecen pasar directamente a fuentes de energía libres de carbono, como el viento, solar, y nuclear, podría cumplir con los objetivos de emisiones sin requerir tales mejoras en la mitigación de fugas, a pesar de que el uso de gas natural seguiría siendo una parte importante de la combinación energética.

Los investigadores compararon varios escenarios diferentes para frenar el metano del sistema de generación eléctrica con el fin de cumplir con el objetivo para 2030 de una reducción del 32 por ciento en las emisiones de dióxido de carbono equivalente en relación con los niveles de 2005. lo cual es consistente con los compromisos pasados ​​de Estados Unidos para mitigar el cambio climático. Los hallazgos aparecen hoy en la revista Environmental Research Letters, en un artículo de Magdalena Klemun, postdoctoral del MIT, y la profesora asociada Jessika Trancik.

El metano es un gas de efecto invernadero mucho más fuerte que el dióxido de carbono, aunque cuánto más depende del período de tiempo que elija mirar. Aunque las trampas de metano calientan mucho más, no dura tanto una vez que está en la atmósfera, durante décadas, no siglos. Cuando se promedia durante un período de 100 años, cuál es la comparación más utilizada, el metano es aproximadamente 25 veces más poderoso que el dióxido de carbono. Pero promediado durante un período de 20 años, es 86 veces más fuerte.

Las tasas de fuga reales asociadas con el uso de metano están ampliamente distribuidas, altamente variable, y muy difícil de precisar. Usando cifras de una variedad de fuentes, los investigadores encontraron que el rango general está entre el 1,5 y el 4,9 por ciento de la cantidad de gas producido y distribuido. Algo de esto sucede justo en los pozos, algunos ocurren durante el procesamiento y en los tanques de almacenamiento, y algunos son del sistema de distribución. Por lo tanto, Es posible que se necesite una variedad de diferentes tipos de sistemas de monitoreo y medidas de mitigación para abordar las diferentes condiciones.

"Las emisiones fugitivas pueden estar escapando desde donde se extrae y produce el gas natural, todo el camino hasta el usuario final, Trancik dice. "Es difícil y costoso monitorearlo en el camino".

Eso en sí mismo plantea un desafío. "Es importante tener en cuenta al pensar en los gases de efecto invernadero, " ella dice, "es que la dificultad de rastrear y medir el metano es en sí misma un riesgo". Si los investigadores no están seguros de cuánto hay y dónde está, Es difícil para los legisladores formular estrategias efectivas para mitigarlo. El enfoque de este estudio es abrazar la incertidumbre en lugar de ser paralizado por ella, Trancik dice:La incertidumbre en sí misma debería informar las estrategias actuales, los autores dicen, motivando inversiones en detección de fugas para reducir la incertidumbre, o una transición más rápida fuera del gas natural.

"Tasas de emisión para el mismo tipo de equipo, en el mismo año, puede variar significativamente, "agrega Klemun." Puede variar según la hora del día en que se mida, o en qué época del año. Hay muchos factores."

Se ha prestado mucha atención a los denominados "superemisores, "pero incluso estos pueden ser difíciles de rastrear". En muchos conjuntos de datos, una pequeña fracción de las fuentes puntuales contribuye de manera desproporcionada a las emisiones totales, ", Dice Klemun." Si fuera fácil predecir dónde ocurren, y si entendemos mejor por qué, los programas de detección y reparación podrían volverse más específicos ". Pero lograr esto requerirá datos adicionales con alta resolución espacial, cubriendo áreas amplias y muchos segmentos de la cadena de suministro, ella dice.

Los investigadores analizaron toda la gama de incertidumbres, desde la cantidad de metano que se está escapando hasta cómo caracterizar sus impactos climáticos, bajo una variedad de escenarios diferentes. Un enfoque pone un gran énfasis en la sustitución de las plantas de carbón por gas natural, por ejemplo; otros aumentan la inversión en fuentes de carbono cero al tiempo que mantienen un papel para el gas natural.

En el primer enfoque, Las emisiones de metano del sector energético de EE. UU. deberían reducirse entre un 30 y un 90 por ciento de los niveles actuales para 2030, junto con una reducción del 20 por ciento en dióxido de carbono. Alternativamente, ese objetivo podría alcanzarse mediante reducciones aún mayores de dióxido de carbono, como a través de una expansión más rápida de la electricidad con bajas emisiones de carbono, sin requerir ninguna reducción en las tasas de fuga de gas natural. El extremo superior de los rangos publicados refleja un mayor énfasis en la contribución al calentamiento a corto plazo del metano.

Una pregunta planteada por el estudio es cuánto invertir en el desarrollo de tecnologías e infraestructura para expandir de manera segura el uso del gas natural. dadas las dificultades para medir y mitigar las emisiones de metano, y dado que prácticamente todos los escenarios para cumplir con los objetivos de reducción de gases de efecto invernadero exigen, en última instancia, eliminar gradualmente el gas natural que no incluye la captura y almacenamiento de carbono para mediados de siglo. "Una cierta cantidad de inversión probablemente tenga sentido para mejorar y hacer uso de la infraestructura actual, pero si está interesado en objetivos de reducción realmente profundos, Nuestros resultados hacen que sea más difícil defender esa expansión en este momento, "Dice Trancik.

El análisis detallado de este estudio debe proporcionar una guía para los reguladores locales y regionales, así como para los formuladores de políticas hasta las agencias federales. ellos dicen. Los conocimientos también se aplican a otras economías que dependen del gas natural. Es probable que las mejores opciones y los plazos exactos varíen según las circunstancias locales, pero el estudio enmarca el problema examinando una variedad de posibilidades que incluyen los extremos en ambas direcciones, es decir, hacia invertir principalmente en mejorar la infraestructura de gas natural mientras se expande su uso, o acelerar un movimiento alejándose de él.