El sector de las aguas residuales en EE. UU. emite casi el doble de metano de lo que se creía

Posted by aclimaadmin | 16/03/2023 | Sector News

Las plantas municipales de tratamiento de aguas residuales emiten a la atmósfera casi el doble de metano de lo que los científicos creían, según un nuevo estudio de la Universidad de Princeton. Y como el metano calienta el planeta más de 80 veces más que el dióxido de carbono en 20 años, podría tener graves implicaciones.

“El sector de los residuos es una de las mayores fuentes antropogénicas de metano del mundo”, afirma Mark Zondlo, catedrático de Ingeniería Civil y Medioambiental y profesor asociado del Centro Andlinger de Energía y Medio Ambiente. “A medida que las ciudades siguen urbanizándose y elaborando planes de reducción de emisiones netas a cero, no pueden ignorar el sector del tratamiento de aguas residuales”.

Zondlo dirigió uno de los dos nuevos estudios sobre el tema, ambos recogidos en artículos publicados en Environmental Science & Technology. En uno de ellos se realizaron mediciones sobre el terreno de las emisiones de metano en 63 plantas de tratamiento de aguas residuales de Estados Unidos; en el otro se utilizaron métodos de aprendizaje automático para analizar datos publicados en estudios de seguimiento del metano generado en procesos de recogida y tratamiento de aguas residuales.

Aunque se sabe que las infraestructuras de aguas residuales son un foco de producción de metano, no han sido ampliamente estudiadas, afirma Z. Jason Ren, catedrático de Ingeniería Civil y Medioambiental y del Centro Andlinger de Energía y Medio Ambiente, que dirigió el segundo estudio.

El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) ha establecido directrices para calcular las emisiones de metano de las depuradoras en función de sus procesos de tratamiento específicos. Sin embargo, esas directrices se elaboraron a partir de mediciones limitadas en un número relativamente pequeño de plantas de tratamiento de aguas residuales. Las mediciones sobre el terreno procedentes de 63 depuradoras de la costa este y de California encontraron que las directrices del IPCC subestimaban sistemáticamente plantas de tratamiento de todos los tamaños y con diferentes procesos de tratamiento.

Si los resultados de esas 63 plantas son representativos, las emisiones reales de metano de las instalaciones de tratamiento de aguas residuales de todo EE. UU. serían aproximadamente 1,9 veces superiores a las estimaciones de emisiones que utilizan las directrices actuales del IPCC y la EPA, lo que significa que esas directrices subestiman emisiones de metano equivalentes a 5,3 millones de toneladas métricas de dióxido de carbono.

Por otra parte, el equipo de investigación que realizó el segundo estudio independiente para analizar los datos existentes en la literatura sobre emisiones de metano llegó a una conclusión similar: las emisiones de metano estimadas procedentes del tratamiento de aguas residuales municipales en EE.UU. eran aproximadamente el doble de lo que predecirían las directrices existentes.

“Hemos podido demostrar, con dos enfoques distintos, que las emisiones de metano son un problema mucho mayor para el sector de las aguas residuales de lo que se pensaba”, afirma Ren.

Los investigadores creen que, dado que las directrices del IPCC se elaboraron a partir de mediciones en un pequeño número de plantas de tratamiento de aguas residuales, es posible que no representen con exactitud la variación de emisiones que existe entre unas instalaciones y otras.

“Las directrices presuponen un cierto nivel de eficiencia en estos sistemas de tratamiento de aguas residuales que puede no existir de una planta a otra”, afirma Daniel Moore, primer autor del estudio de medición directa y estudiante de postgrado en ingeniería civil y medioambiental. Moore señaló que fugas e instalaciones ineficientes pueden provocar importantes emisiones de gases de efecto invernadero.

Los investigadores encontraron que las depuradoras equipadas con digestores anaerobios se encuentran entre las que más metano pierden, más del triple de metano que las plantas sin digestores. Cuando funcionan de forma ineficiente, las fugas y los aumentos de presión pueden dejar escapar metano en forma de emisiones fugitivas.

“Se está invirtiendo mucho dinero en reducir las emisiones mediante la implantación de estos digestores, porque, en teoría, son sistemas cerrados. Cuando funcionan correctamente, se puede centralizar el metano en un solo lugar”, añadió Moore. “Son las ineficiencias y las fugas las que causan muchos de los problemas”.

Otra fuente significativa de emisiones de metano a escala nacional son las redes de alcantarillado, según los investigadores, algo que las directrices actuales no tienen en cuenta en gran medida y que sería importante para futuros inventarios de gases de efecto invernadero.

Los investigadores trabajan ahora en la elaboración de un inventario y una metodología que permitan a los gestores controlar fácilmente sus emisiones de metano. Al identificar las fuentes del proceso de tratamiento de aguas residuales que liberan la mayor parte de las emisiones de metano, su trabajo también puede servir de base para reducir las emisiones fugitivas.

“El metano tiene una vida corta en la atmósfera, por lo que si somos capaces de eliminar las emisiones en todo el país, la contribución del metano al calentamiento disminuirá rápidamente”, dijo Moore. “Dentro de diez años, no tendríamos que preocuparnos tanto por el metano”.

Ren añadió que el metano producido en procesos como la digestión anaerobia también sirve como valiosa fuente de energía. “Al identificar y mitigar las emisiones fugitivas de metano, obtendríamos un doble beneficio”, dijo. “Reduciríamos las emisiones de gases de efecto invernadero a corto plazo y maximizaríamos la cantidad de metano que podemos recuperar del proceso de tratamiento de aguas residuales”.

Aun así, es necesario seguir trabajando para controlar las emisiones de metano a distintas escalas temporales procedentes de plantas de tratamiento y redes de alcantarillado de distintos tamaños y procesos de tratamiento. Pocos estudios han realizado un seguimiento continuo y a largo plazo de las emisiones de metano de depuradoras, a pesar de que la tasa de emisiones puede variar diariamente o incluso estacionalmente, siendo generalmente mayor en primavera y verano que en invierno.

Al mismo tiempo, los investigadores tendrán que desarrollar mejores métodos de muestreo para conocer las emisiones procedentes de zonas de difícil acceso como las redes de alcantarillado, ya que su naturaleza difusa, junto con sus altos niveles de humedad, dificultan la obtención de una imagen precisa de las emisiones con las metodologías actuales.

Fuente: iAgua

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