Eructos de vaca, eructos de vertederos, tallos podridos, estiércol de ganado y más están teniendo un gran impacto climático

Nuestras emisiones de metano de todo el material de desecho que dejamos en el lugar es un 15% más grande que el problema del dióxido de carbono de la quema de combustibles fósiles.

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El mundo produce demasiado metano a partir de nuestros residuos biológicos, pero quiere producir más intencionalmente

Entonces, la quema de combustibles fósiles es el mayor problema climático. Pero todo el metano de nuestros flujos de desechos también es un gran problema. El gas natural es principalmente metano, también conocido como CH4, un átomo de carbono y cuatro átomos de hidrógeno. Y es un problema porque es un gas de efecto invernadero mucho más fuerte que el dióxido de carbono, aunque se desmorona más rápido en nuestra atmósfera. El infrarrojo del suelo es absorbido y emitido por una molécula de metano con mucha más fuerza que una molécula de dióxido de carbono, 26 veces peor en 100 años y 83 veces peor en 20 años.

Presupuesto global de metano del Global Carbon Project

Pasé mucho tiempo revisando las evaluaciones del ciclo de vida (LCA) de las emisiones de metano aguas arriba de la extracción, el procesamiento y la transmisión de gas natural hace un par de años, ya que era un punto clave en las discusiones sobre el hidrógeno azul. Hubo LCA de EE. UU. y Europa en duelo, donde el europeo fue mucho más optimista sobre el problema que el estadounidense. El estadounidense de Jacobson y Howarth fue más alto porque dibujaron el límite del sistema más amplio y porque estaban observando las emisiones aguas arriba de los EE. UU. bastante malas. Al europeo le gustó mucho apoyarse en la mejor gestión noruega de emisiones y dibujó el límite del sistema de manera más estrecha. A muchos tipos de hidrógeno les encantó el LCA europeo. No estaba tan impresionado.

Debido principalmente a la posición de liderazgo del metanol, mal llamado alcohol de madera porque está hecho de gas natural, como reemplazo de combustible marítimo en estos días, he estado analizando el problema de las causas humanas del metano de origen biológico. Uno de los caminos hacia el metanol bajo en carbono es a través del metano de origen biológico, que es mucho mejor que el metano fósil pero sigue siendo una preocupación. Como les dije a los ejecutivos técnicos de Stena durante el debate sobre la descarbonización marítima recientemente, si el biometanol terminara siendo el combustible de transporte marítimo del futuro, me encogería de hombros y seguiría adelante. No creo que lo haga por otras razones, pero hay opciones peores, como el amoníaco, por ejemplo.

Tomó un tiempo, pero alguien finalmente me indicó los datos del Global Carbon Project sobre el tema.

¿Qué pasa con las unidades? ¿Un teragramo? ¿Qué es eso? Bueno, es un millón de toneladas. Llamémoslo 240 millones de toneladas de metano al año del lado biológico de causas humanas. Tenga en cuenta que es más del doble de la cantidad de emisiones aguas arriba de la industria de los combustibles fósiles, al menos según esta fuente, y que los datos recientes dejan en claro que sus emisiones son más altas que antes. Esto no hace que la industria de los combustibles fósiles sea ni remotamente ecológica, pero contextualiza un poco sus emisiones.

Recuerde, tenemos que multiplicar eso por 26 a 83. Eso lo convierte en 6 mil millones a 20 mil millones de toneladas de CO2e por año. Recuerde que el CO2 que está causando el calentamiento global es de alrededor de 40 mil millones de toneladas al año. Sí, nuestras emisiones de metano de todo el material de desecho que dejamos en el lugar es un problema del 15% al ​​50% tan grande como el dióxido de carbono de la quema de combustibles fósiles, al menos según esta fuente y las matemáticas. No es que la gente del IPCC esté remotamente desinformada o sea estúpida, por lo que tienen esto resuelto.

Hablemos un poco de dónde proviene el metano en los procesos biológicos. Es la otra cara del dióxido de carbono. Cuando la materia vegetal se descompone en presencia de oxígeno, los pequeños microbios que necesitan oxígeno hacen el trabajo y convierten el carbono de la materia vegetal en CO2. Está bien, ya que el carbono vino de la atmósfera de todos modos, cuando las plantas inhalaron el CO2 para hacer sus células.

Pero cuando no hay oxígeno alrededor, otros microbios entran en juego. Estos descomponen la materia vegetal y la convierten en metano. Y eso es un problema. Convertir las plantas en CO2 está bien porque el potencial de calentamiento global es un lavado, pero convertirlas en metano apesta debido al problema del calentamiento global 26-83 veces más grave.

Como se señaló, nuestras emisiones de metano de nuestros desechos biológicos son más del doble que las de los combustibles fósiles. ¿De dónde vienen esas emisiones de metano? Bueno, múltiples fuentes, no en orden.

En primer lugar, nuestro ganado. Sus cuatro estómagos convierten la hierba en carne y leche, pero también la convierten en metano. Los eructos de las vacas son un problema climático.

En segundo lugar, el estiércol de ganado, alrededor de 1.400 millones de toneladas solo en Europa cada año. Sí, grandes montones por todas partes, a menudo recogidos en estanques. Las cosas en el exterior obtienen el oxígeno y el dióxido de carbono se desprende. El material en el interior de los estanques y pilas no recibe el oxígeno, por lo que se produce metano. Buenas y malas noticias sobre el ganado de corral, por cierto.

Tercero, tallos de granos y otros cultivos. No los comemos, así que los amontonamos al lado de los campos. Una vez más, las cosas en el exterior obtienen los resultados de oxígeno y dióxido de carbono, pero las cosas enterradas en el medio de las pilas no tienen oxígeno disponible, por lo tanto metano.

Cuarto, arrozales. Sí, toda esa agua alrededor de las raíces parece crear las condiciones perfectas para que los bichos que no son fanáticos del oxígeno se coman las cosas en el barro y, por lo tanto, el metano.

En quinto lugar, el desperdicio de alimentos, alrededor de 2.500 millones de toneladas al año o un tercio de todos los alimentos que fabricamos. Sí, no hay problema con el hambre, hay un problema con que tiremos la comida. Y se acumula en montones donde las cosas del exterior reciben el oxígeno, y la mayor parte del interior no, así que el metano.

Sexto, vertederos. Todos los desechos biológicos que metemos en los vertederos están cubiertos en su mayoría por más de nuestros desechos, por lo que a medida que se descompone, una vez más sin oxígeno alrededor, se produce el metano. Esto se superpone con el desperdicio de alimentos, obviamente.

Séptimo, quema ineficaz de materia vegetal de desecho. En muchos lugares, lo que se hace con muchos tallos de desechos, estiércol y restos de madera es quemarlos. En teoría, esto lo convierte en dióxido de carbono, pero en realidad, como las emisiones de gas natural de los pozos de petróleo, no es tan efectivo. Más metano.

Octavo, montones de desechos de madera en los aserraderos. Grandes montones de aserrín ven la madera en el medio de los montones emitiendo metano mientras se sientan allí.

Por último, presas. ¿Esperar lo? Sí, no es una gran contribución, pero aún así. Cuando construimos una nueva presa e inundamos el embalse, se elimina una gran cantidad de biomasa del contacto con el oxígeno. Y, como resultado, esos bichos que emiten metano pueden hacer el trabajo. Es por eso que la represa del Sitio C de BC, por ejemplo, no producirá electricidad neutra en carbono durante décadas después de su puesta en servicio.

Ahora, cualquiera que vea esto diría, wow, esto es un problema, realmente necesitamos reducir el dejar que la materia vegetal se pudra sin oxígeno alrededor. Pero no. Mucha gente parece pensar que es una gran idea crear más metano a partir de materia vegetal con algo llamado digestores anaeróbicos. Anaeróbico simplemente significa "en ausencia de oxígeno", así que ya sabes lo que eso significa. Sí, no hay oxígeno, así que vamos a crear metano con los bichos.

Existe un gran mercado para los digestores anaeróbicos porque hay muchos tallos de cultivos, estiércol de animales y similares tirados por ahí, esperando ser convertidos en algo útil. No del todo la actitud correcta, pero cerca.

Que hacer que hacer. Afortunadamente, hay un montón de respuestas.

Para eructos de vaca, algas. Hay un compuesto químico en las algas marinas que actúa como Beano para las vacas, reduciendo los eructos de metano hasta en un 80 %. Las vacas de corral son difíciles de alcanzar, pero ¿todo el ganado de corral de engorde? Dales alga Beano, ya. Y para el ganado lechero, los existentes en establos con sistemas de ventilación. Eso significa que podemos hacer algo con su metano poniendo tecnología en el sistema de ventilación. La solución principal parece ser metanófilos, insectos a los que les gusta comer metano en lugar de producirlo.

Para el estiércol de ganado, hay dos caminos. La primera es simplemente esparcirla mecánicamente y darle la vuelta. Consíguelo bien y expuesto al oxígeno. No dejes muchos montones donde no haya oxígeno en el interior. Para los estanques de estiércol de cerdo, pase mangueras burbujeantes por el fondo y bombee aire a través de ellos para airear el estiércol. Luego, el estiércol animal se convierte en dióxido de carbono, lo cual está bien. (Ah, y el ganado criado en libertad no puede ser alimentado con algas Beano, pero también dejan empanadas de vaca que se extienden y se exponen al oxígeno, por lo que hay menos problemas de metano).

En segundo lugar, recolectar estiércol de ganado y convertirlo en biocombustibles. La UE está financiando un estudio que tiene riesgos técnicos muy bajos para convertir el estiércol de ganado en combustible para aviones. Evite el metano del estiércol animal en descomposición, haga biocombustibles para aviones, y cuando los aviones los quemen, se conviertan en dióxido de carbono. Doblemente virtuoso.

A continuación, tallos de nuestros cultivos. Una vez más, dos caminos. Tírelos y gírelos para que se pudran en presencia de oxígeno y se conviertan nuevamente en el dióxido de carbono que extrajeron de la atmósfera de una manera neutral en carbono. Luego, introdúzcalos en fermentadores y destiladores y conviértalos en biocombustibles para las partes difíciles de la aviación y el transporte marítimo.

¿Arrozales? No tengo una buena solución para eso. Lo siento.

¿Desechos alimentarios? Eliminarlo tanto como sea posible. Podemos ser mucho más eficientes que un tercio completo de los alimentos a nivel mundial que se desperdicia. Desviar lo que queda lejos de los vertederos cuando sea posible. Una vez más, introdúzcalo en fermentadores y destiladores para producir biocombustibles para los segmentos realmente difíciles de manejar del transporte marítimo.

¿Vertederos? Desviar la mayor cantidad posible de desechos biológicos de ellos. Reducir y desviar el desperdicio de alimentos sería de gran ayuda. Nuestros continuos esfuerzos para dejar de usar papel ayudarán. Y empujar tuberías en ellos para darle al metano una vía de escape es bueno, siempre y cuando tomemos el metano que sale y lo capturemos para usarlo o quemarlo de manera muy eficiente. Después de todo, todavía tenemos que producir metanol a partir de algo, y el biometano que no podemos evitar tiene mucho más sentido que producir metano intencionalmente.

¿Quema mal los tallos de las plantas? Bueno, reducir las cantidades según los enfoques anteriores tiene mucho sentido. Luego, tiene sentido meter el resto en dispositivos de pirólisis de varios tipos. Podemos hacer biocrudo como otro camino hacia los biocombustibles para objetivos difíciles, y biocarbón o incluso negro de carbón, que podemos enterrar o convertir en neumáticos. Mucho mejor que el metano.

¿Represas? Bueno, cuando construyamos las cosas, construyamos solo en lugares sin muchas plantas y tierra rica. Extremo norte. Desiertos. Y quitar todas las plantas y árboles que existan en el área del embalse de la manera más estricta posible antes de que llenemos la presa.

Tenemos soluciones, por difíciles que sean de implementar a nivel mundial. Algunos de ellos son más fáciles porque tenemos lugares concentrados donde existen, como establos lecheros, vertederos y sistemas de distribución de alimentos de las ciudades. Podemos reducir este gran problema del cambio climático. Y realmente no deberíamos contribuir a ello al producir intencionalmente más metano con digestores anaeróbicos.

es miembro de los consejos asesores de la startup de aviación eléctrica FLIMAX, estratega jefe de TFIE Strategy y cofundador de distnc technologies. Presenta el podcast Redefining Energy - Tech (https://shorturl.at/tuEF5), parte del galardonado equipo Redefining Energy. Pasa su tiempo proyectando escenarios para la descarbonización de 40 a 80 años en el futuro y ayudando a ejecutivos, juntas e inversores a elegir sabiamente hoy. Ya sea reabastecimiento de combustible para la aviación, almacenamiento en la red, vehículo a la red o demanda de hidrógeno, su trabajo se basa en los fundamentos de la física, la economía y la naturaleza humana, y está informado por los requisitos de descarbonización y las innovaciones de múltiples dominios. Sus posiciones de liderazgo en América del Norte, Asia y América Latina mejoraron su punto de vista global. Publica regularmente en múltiples medios sobre innovación, negocios, tecnología y política. Está disponible para la Junta, asesor de estrategia y compromisos para hablar.

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