Gases efecto invernadero – Parte 1

Actualizado: 27 abr

El aumento de la población ha generado un mayor consumo energético[1]; para generar esa energía el 80% es con combustibles o agentes fósiles[2] (Elzinga s.d.), los cuales han provocado el aumento de gases con efecto invernadero (GEI) en la atmósfera, entre ellos el CO2 (dióxido de carbono), contribuyendo al calentamiento global y aceleramiento del cambio climático.


1. El efecto invernadero

El efecto invernadero es un fenómeno que se compara con la captura térmica que produce un invernadero[3]; los gases en la atmósfera actúan como un cristal que retienen parte de la energía solar que debe salir; la instalación de esos gases en la atmósfera son el producto de dos tipos de acciones:

  • Acciones naturales del efecto invernadero: son acciones de la naturaleza como los volcanes, la evaporación de los océanos y otros.


  • Acciones antropogénicas del efecto invernadero: son las producidas por las actividades del hombre, donde se utilizan agentes fósiles como por ejemplo para el transporte.


Podemos decir que las acciones antropogénicas es un adicional a los GEI que se producen de forma natural que van a la atmósfera; si no existieran el fenómeno del efecto invernadero el planeta tendría una temperatura global de -18°C; el efecto invernadero lo necesitamos, pero controlado (Bolufer, 2012). En la imagen 1, vemos como se produce este fenómeno:


  • Paso 1: los rayos solares entran al planeta y son absorbidos por la superficie terrestre.

  • Paso 2: la superficie terrestre reenvía una parte de la energía a la atmósfera.

  • Paso 3: la capa de gases con efecto invernadero y el vapor de agua, evitan que una parte de la energía térmica regrese al espacio; esta retención causa un calentamiento global.

Imagen 1: efecto invernadero en francés “Effet de serre” (Association Neuchâteloise en Matière d’Energie)



2. Gases efecto invernadero - GEI

Los gases GEI que se instalan en la atmósfera tienen la propiedad de absorber y reemitir la radiación solar que entra en nuestro planeta, causando el aumento de la temperatura del planeta, contribuyendo al calentamiento global y aceleramiento del cambio climático.


En 1992 Naciones Unidas crea “La Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático” (CMNUCC, en ingles United Nations Framework Convention on Climate Changes - UNFCC), organismo que entra en vigor en 1994, y es la encargada de establecer acciones mundiales para la mitigación y adaptación al cambio climático. En la actualidad hay 197 países que han ratificado la convención, estos países son llamados “Estados parte” (United Nations Framework Convention on Climate Change s.d.).


En el marco de la CMNUCC, se aprobó en 1997 el Protocolo de Kioto[4] (Naciones Unidas , 1998), el cual entro en vigor en febrero del 2005, y donde se establece límites para dos grupos de GEI, tres de origen natural y tres de origen industrial:


Grupo 1: GEI de origen natural:


  • Dióxido de carbono - CO2: es el 70% de los GEI en la atmosfera; este gas se produce por la combustión de petróleo, gas natural, carbón y otros agentes fósiles; se produce por ejemplo en la fabricación de cemento[5] y el transporte.


  • Metano - CH4: ocupa el 20% de los GEI; este gas se produce por ejemplo por la quema de biomasa, la descomposición de desechos orgánicos, los pantanos lo emiten de forma natural, la ganadería[6] y la agricultura[7].


  • Óxido nitroso - N2O: es el 7% de los GEI; se produce por ejemplo en los procesos industriales y la quema de biomasa.


Grupo 2: GEI que no se producen de forma natural, y han sido desarrollados con fines industriales, también son llamados gases fluorados:


  • Hidroflourocarbonados - HFC: 1% de los GEI; es un gas utilizado en los sistemas de climatización, productos aislantes y gas para aerosoles.


  • Perfluorcarburo - PFC: 1% de los GEI; se utiliza en sistemas de climatización, para extinguidores de fuego y limpieza de metales.


  • Hexafluoruro de azufre - SF6: 1% de los GEI; se utiliza para la fabricación de aislamientos para las líneas de alta tensión, producción de aluminio y ciertos componentes electrónicos.


Vapor de agua: este es un GEI que no esta incluido en el Protocolo de Kioto, pero se ha debatido sobre su contribución al cambio climático; la NASA ha demostrado que es un potente GEI (Phys.org 2008); con la subida de las temperaturas en el planeta, se espera que aumente el vapor de agua en la atmósfera haciendo que se multiplique por dos el calentamiento, ya que el agua concentrada en el aire atrapa mas calor; lo anterior comprueba que “a mayor CO2, mayor calor, mayor concentración de humedad, definiendo que el vapor de agua potencia a otros GEI” (elmundo.es 2008).



3. La permanencia de los GEI

Hay procesos que eliminan algunos GEI de la atmósfera como es el caso del CO2 en el intercambio que se realiza entre la atmósfera y los océanos, y otro entre la atmósfera y las plantas por medio de la fotosíntesis; la permanecía de los GEI en la atmósfera opera en diferentes escalas de tiempos que puede durar de años hasta siglos.

Gas​

Tiempo estancia en la atmósfera

Gas carbónico: CO2

​Entre 100 - 150 años

Metano: CH4

​12 años

​Oxido nitroso: N2O

​120 años

​Vapor de agua

Pocos días

Tabla 1: tiempo que dura en la atmósfera[8](Association Neuchâteloise en Matière d’Energie)(IPCC)



4. Potencial de calentamiento global

El potencial de calentamiento global es el coeficiente de eficacidad relativa de los diferentes GEI comparado con el CO2, esto presenta el potencial que tiene cada gas en el calentamiento global; los valores son los siguientes:

Gas

Potencial del calentamiento global

Gas carbónico: CO2

1

Metano: CH4

21

Óxido nitroso: N2O

310

Hidrofluorocarbonos: HFC

140 a 11'700

Perfluorocarbonos: PFC

6'500 a 9'200

Hexafluoruro de azufre: SF6

23'900

Tabla 2: potencial del calentamiento global (Association Neuchâteloise en Matière d’Energie)


Con los valores de la tabla anterior se realiza la equivalencia del potencial de calentamiento el cual llamamos equivalente de CO2 o equivalente de dióxido de carbono (CO2eq o Carbon Dioxide Equivalent, en inglés); por ejemplo, si emitimos 100Kg de Metano (CH4), que tiene un potencial de calentamiento de 21, el resultado es el siguiente:


CO2eq metano = 100Kg CH4 x 21 = 2’100 CO2eq.



4. Como producimos GEI

En el siguiente grupo de imágenes, la primera muestra la producción eléctrica la cual se hace a kilómetros de donde vivimos, estas suelen ser llamadas emisiones escondidas; en la segunda la emisión de GEI es local, en el caso de la calefacción, en la tercera el transporte entre ellos los vuelos en avión, y en la última la producción industrial para nuestras necesidades como la ropa.