Una nueva generación de satélites está ayudando a las autoridades a rastrear las emisiones de metano | Ciencias

MetanoSAT

Representación de un artista de MethaneSAT, un satélite que se lanzará este año y podrá encontrar fugas del gas de efecto invernadero.
MetanoSAT LLC

A principios del año pasado desde 512 millas sobre la Tierra, el satélite de la Agencia Espacial Europea identificó una posible fuga de metano en Madrid. El gas, invisible al ojo humano, puede tener un impacto enorme en el calentamiento global, particularmente a corto plazo. Encontrar estas fugas y detenerlas podría tener beneficios inmediatos para el clima.

Los instrumentos a bordo del Satélite Copérnico Sentinel-5P, sin embargo, no tenía la resolución lo suficientemente alta para identificar el problema potencial, pero GEIsat, una compañía canadiense, lo hizo, por lo que enfocó su satélite más nuevo y más nítido, Iris, en la ubicación.

Iris, un satélite del tamaño de un microondas con un precio de siete cifras puede hacer visible lo invisible, mapeando las columnas de metano a una resolución de menos de 100 pies. Confirmó el hallazgo de la ESA, al descubrir una fuga en un vertedero a 11 millas del centro de la ciudad.

En agosto pasado, la compañía envió un satélite compañero, Hugo, con Iris para echar otro vistazo. Encontraron una fuga adicional en un vertedero vecino. Juntas, las fugas en su punto máximo liberaron aproximadamente 19,000 libras de metano por hora, el nivel más alto que los satélites de la compañía han encontrado en Europa.

«Causó un gran revuelo porque en Europa, las emisiones de metano están estrictamente reguladas», dice stephane germain, presidente de GHGSat. “Ver emisiones de esa magnitud fue una gran sorpresa. Ese es el tipo de impacto que podemos tener”.

El metano alguna vez se consideró un actor secundario en el calentamiento global, pero una combinación de nueva tecnología y una comprensión avanzada de los gases de efecto invernadero lo han puesto en el centro de atención. En el transcurso de solo 20 años, el metano puede tener aproximadamente 80 veces el impacto de calentamiento de la misma cantidad de dióxido de carbono en el corto plazo. El gas, que es un subproducto de la fabricación moderna, las refinerías de petróleo, los vertederos, el ganado (aunque las vacas eructan) y más, representa alrededor del 30 por ciento de calentamiento global hoy.

En Madrid, los funcionarios de la ciudad se mostraron a la defensiva y no respondieron directamente a las preguntas de los periodistas, pero dijeron en un comunicado escrito que el gobierno tenía un contrato para controlar las “emisiones fugitivas”.

Hugo, Iris y un complemento cada vez mayor de centinelas públicos y privados que orbitan por encima y cuyo lanzamiento está programado han abierto una nueva era en la lucha contra la crisis climática mediante el seguimiento de fugas de metano de vertederos, tuberías y minas. La nueva generación de satélites permitirá mejores mediciones de dichas fugas a lo largo del tiempo y ayudará al público a responsabilizar a los países y corporaciones por sus promesas de reducir los gases de efecto invernadero.

“La nueva ola de capacidad de monitoreo satelital tiene importantes implicaciones para la industria y los gobiernos”, escribió un equipo de investigadores de la Universidad de Columbia en un informe de 2020. “Nuestro mundo se está convirtiendo rápidamente en un lugar en el que las emisiones de metano no tendrán dónde esconderse”.

Iris Satélite

El satélite Iris se somete a pruebas electromagnéticas. La nave, ahora en órbita, puede mapear penachos de metano a una resolución de menos de 100 pies.

GEIsat

Hasta hace poco, las emisiones de metano eran difíciles de detectar. Las fugas pueden surgir de los vertederos, pero también de los extensos sistemas de transmisión, almacenamiento y distribución de la producción de petróleo y gas. Los Estados Unidos, según el informe de la Universidad de Columbia , tiene más de un millón de pozos de petróleo y gas y millones de millas de gasoductos de gas natural. Encontrar fugas requería costosos sobrevuelos aéreos o monitoreo terrestre, ya sea que lo hicieran empresas privadas u organismos gubernamentales como la Agencia de Protección Ambiental. Agregar satélites a la mezcla ha sido menos costoso y más expansivo.

“Sin los datos y la información que surgen del uso combinado de satélites con otros activos, nunca hubiéramos entendido cuánto más serio es el desafío del metano”, dice jonathan elkind, investigador principal en el Centro de Política Energética Global de la Universidad de Columbia y ex subsecretario en el Departamento de Energía. “El nivel de emisiones era mucho más alto de lo que realmente se pensaba. Nos estábamos engañando a nosotros mismos en cuanto a la cantidad de metano que se escapa a la atmósfera”.

Esa comprensión más profunda condujo al Compromiso Global de Metano en la COP26 en Glasgow por parte de más de 100 países, incluidos Estados Unidos, Japón y Canadá. Acordaron reducir las emisiones de metano en general en un 30 por ciento para 2030 en comparación con los niveles de 2020.

“Decimos que la COP(26) fue el evento de presentación del metano”, dice steven hamburgo, científico jefe del Environmental Defense Fund (EDF) que se ha centrado en el metano durante la última década. “Hubo un amplio reconocimiento en la COP de que tenemos que mirar el problema climático a través de dos lentes, fuerzas de corta duración dominadas por el metano y fuerzas de larga duración dominadas por el CO2”.

metano en la atmosfera ha estado surgiendo en los últimos años, según la NASA y la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica Índice de gases de efecto invernadero. El aumento 2020, dice NOAA, fue el más grande desde que comenzaron las mediciones en 1983.

Hamburg, Germain y Elkind describen tapar las fugas de metano como un bálsamo bienvenido a corto plazo en la maratoniana lucha contra la crisis climática. “Vaya, ¿necesitamos alguna vez victorias rápidas en el juego climático porque tenemos mucho trabajo que llevará más tiempo y será de naturaleza más estructural”, dice Elkind.

Atacar el problema del metano ahora ofrece la promesa de retornos a corto plazo. “El metano es, con mucho, lo dominante porque puedes hacer algo hoy y tendrá un efecto dentro de diez años”, dice Hamburg. “CO2 es el juego largo”.

de la Agencia Internacional de la Energía Rastreador de metano informe para 2020 estimó que la intensidad de emisiones para el Los países con peor desempeño, como Libia, son más de 100 veces más altos que los mejores, como Canadá y Arabia Saudita.I a. A diferencia de lidiar con el dióxido de carbono, gran parte de la tecnología para reducir el metano existe, mediante el monitoreo, mapeo y reparación de fugas, y es rentable, dice Hamburg.

Mapa de Emisiones de Metano

Un mapa de GHGSat muestra las emisiones de metano liberadas de un vertedero en Kirguistán.

GEIsat

Hamburg compara el próximo lanzamiento de numerosos satélites con la creación de una sola película de alta calidad que cualquiera puede ver en comparación con la cobertura del pasado, mediciones esporádicas desde aviones, monitoreo en el terreno y el paso ocasional de satélites. “Hasta ahora, hemos obtenido instantáneas”, dice. “Pronto vamos a tener una película con un alto grado de claridad de lo que se emite y dónde se emite. Eso es un cambio de juego”.

En los próximos dos años, al menos diez satélites se elevarán hacia el cielo, transformando la vigilancia fragmentada en un sistema donde el metano no puede esconderse. La EDF pondrá en marcha una de las embarcaciones más importantes, MetanoSAT, trabajando con Universidad Harvard y el Observatorio Astrofísico Smithsoniano. Se unirá a satélites como el de la Agencia Espacial Europea Centinela 5-P, lanzado en 2017, la Agencia Espacial Italiana PRISMA, lanzado en 2019, y los operados por la empresa canadiense con fines de lucro GEIsat puesto en órbita en 2016, 2020 y 2021.

Los clientes de GHGSat incluyen operadores de rellenos sanitarios, compañías de petróleo y gas como Chevron y Royal Dutch Shell, y Alianza de Innovación de Arenas Petrolíferas de Canadá. Esos clientes buscan reducir las fugas y, por lo tanto, las pérdidas, y embellecer su buena fe ambiental. La demanda de datos de GHGSat es tan fuerte que la compañía lanzará tres satélites el próximo verano y luego seis en 2023, según Germain.

Los satélites se complementarán entre sí. Sentinel 5-P, por ejemplo, podría identificar un problema potencial y compartir la información con GHGSat, que tiene instrumentos de mayor resolución. MethaneSAT complementará a los demás con la doble capacidad de realizar mediciones específicas de sitios tan pequeños como 300 pies, así como una trayectoria más amplia de 124 millas a lo largo de grandes regiones productoras de petróleo y gas. “No podemos estimar las emisiones totales de metano de la industria del petróleo y el gas con los satélites existentes”, dice Hamburg. “Podremos hacer eso con (la adición de) MethaneSAT”.

Los datos de metano de los satélites se harán públicos de forma gratuita. Debido a que ninguna corporación o gobierno controlará la información, las partes interesadas podrán verla y responsabilizar a los filtradores.

El aumento paralelo del análisis de datos hizo posible la película de metano de alta definición de Hamburgo. kayrros, una empresa francesa, ha aprovechado el aprendizaje automático para recopilar datos del satélite de la Agencia Espacial Europea, fuentes de texto y otra información de ubicación. El año pasado, el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente lanzó el Observatorio Internacional de Emisiones de Metano, una iniciativa que proporciona datos verificados sobre las emisiones de metano a nivel mundial.

“No es solo un ecosistema de satélites”, dice Hamburg. «Es un ecosistema completo de producción de datos relevantes para las políticas casi en tiempo real para brindarles a los formuladores de políticas y tomadores de decisiones lo que necesitan para tomar decisiones realmente efectivas».

Esos datos completos significan un mayor escrutinio para los operadores de vertederos y la industria del petróleo y el gas. Las empresas tendrán oportunidades, dice Elkind, para diferenciarse de los inversores y un público preocupado por la crisis climática. Exxon Mobil Corp. dijo en septiembre que sus operaciones en Permian Basin en Texas serían certificadas por una organización sin fines de lucro, amigos. Esa organización evaluará las fugas de metano y calificará a los productores en una escala de la A a la F en función de sus emisiones, lo que brindará un incentivo para que las empresas inviertan en el control y la reducción del metano.

“Existe el potencial de brindar un incentivo para que todos sean más precisos, resuelvan los problemas más rápidamente y sean más directos”, dice. “Esa es una poderosa ventaja del desarrollo de estas capacidades”.