El objetivo de la UE y la ESA es detectar las emisiones de CO2 en tiempo real para poder determinar las emisiones de gases de efecto invernadero de forma fiable y rápida en todo el mundo en el futuro. Crédito:iStock
CO 2 las concentraciones en el aire continúan aumentando rápidamente, y una rápida reducción de las emisiones provocadas por el hombre es cada vez más importante. Para evaluar la eficacia de las medidas políticas, Se necesitan niveles de emisión oportunos y fiables. Sin embargo, los métodos actuales son costosos. Por lo tanto, la Agencia Espacial Europea ESA está trabajando en el desarrollo de nuevos satélites que podrán determinar CO 2 emisiones en el futuro, con la ayuda de Empa.
Las ciudades son verdaderas CO 2 fuentes, pero la cantidad de emisión que se emite realmente difícilmente se puede determinar de forma fiable en la actualidad. Las estimaciones actuales se basan en estadísticas y datos de actividad del transporte, industria, calefacción y producción de energía. La evaluación de estos datos es compleja y los resultados solo están disponibles con un gran retraso. Las estimaciones también son inciertas, dado que a menudo no se dispone de cifras precisas y se deben hacer suposiciones simplificadas, por ejemplo, en el caso de calefacción. Aunque la red actual de estaciones terrestres es útil para rastrear el aumento de CO 2 en la atmósfera, actualmente no es lo suficientemente denso para proporcionar información confiable sobre las emisiones de países individuales o incluso ciudades individuales.
Investigadores que trabajan para mejorar la determinación de emisiones
Por esta razón, Los Estados unidos, junto con la ESA, está desarrollando un sistema para monitorear el CO 2 emisiones. Un componente clave de esto es la misión del satélite CO2M ("Monitoreo de dióxido de carbono antropogénico de Copernicus"):a partir de 2025, Los primeros satélites CO2M se enviarán a la órbita para producir mapas globales de CO atmosférico. 2 concentraciones mediante mediciones espectroscópicas. Esto permitirá determinar dónde y cuánto CO 2 es emitida por plantas industriales, Ciudades y países. Estas mediciones reducirían las incertidumbres actuales en la estimación de CO 2 emisiones de la combustión de combustibles fósiles.
La ESA confía en la experiencia de Empa para equipar los satélites con la tecnología de medición adecuada. "Pudimos dar a la ESA varias recomendaciones para equipar los satélites, "dice Gerrit Kuhlmann del departamento de Contaminación del Aire / Tecnología Ambiental de Empa. La dificultad para determinar las emisiones de CO2 es distinguir entre señales antropogénicas y biológicas. La respiración de la vegetación causa fuertes fluctuaciones en la distribución de CO 2 . Por tanto, el satélite debe poder separarlos de las emisiones provocadas por el hombre. La idea:un dispositivo de medición combinado que detecta CO 2 , pero también adicionalmente dióxido de nitrógeno (NO2). Porque:"La combustión del carbón, El petróleo y el gas producen no solo CO2, sino también óxidos de nitrógeno. Sin embargo, estos no se producen durante la 'respiración' natural de la biosfera, ", dice Kuhlmann. Por lo tanto, un instrumento adicional de NO2 debería poder" filtrar "las señales antropogénicas de CO2.
Empa simula medidas satelitales
Para probar esta idea, Kuhlmann y su equipo simularon la distribución de CO 2 y concentraciones de NO2 para el año 2015 con una resolución espacial no alcanzada antes. Las elaboradas simulaciones se llevaron a cabo en la computadora de alto rendimiento más rápida de Europa, el "Piz Daint" en el centro informático suizo CSCS en Lugano. Pudieron demostrar que una combinación de mediciones de CO2 y NO2 proporciona resultados mejores y más confiables que si solo se hubiera instalado un dispositivo de medición de CO2 en el satélite.
Imágenes de satélite de las simulaciones de los investigadores de Empa:la imagen de la izquierda muestra las medidas del instrumento de CO2, la imagen de la derecha muestra el instrumento de NO2 del satélite. Son claramente visibles las emisiones de la ciudad de Berlín y varias centrales eléctricas de carbón. Crédito:Empa
Por el momento, todavía no está claro cuántos satélites deben enviarse a órbita, pero Kuhlmann recomienda al menos tres. "El problema es que el cielo rara vez está despejado, "dice Kuhlmann. En 2015, en consecuencia, el cielo de Europa estaba libre de nubes en promedio solo un día a la semana. The more satellites regularly take pictures, the greater the probability of seeing the plumes of exhaust fumes from individual sources such as cities and being able to determine emissions from them. The recommendation for the installation of an additional NO2 measuring instrument has already been incorporated into the planning of the new satellites.
