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Emisiones de gases de efecto invernadero
Publicado: 22 de diciembre de 2023
Colaboradores: Amanda McGrath, Alexandra Jonker
La liberación de ciertos gases en la atmósfera de la Tierra puede crear un "efecto invernadero", en el que el calor se atrapa y las temperaturas globales aumentan. Si bien las emisiones pueden deberse a causas naturales, son principalmente el resultado de las actividades humanas, especialmente la quema de combustibles fósiles para la energía y el transporte.
Cuando los rayos del sol golpean la Tierra, generan calor; considere la diferencia de temperatura entre un día soleado y uno nublado. Sin embargo, cuando los gases de efecto invernadero (GEI) se liberan a la atmósfera terrestre, pueden crear una capa de aislamiento que evita que el calor se escape al espacio. Al igual que un invernadero fomenta un ambiente más cálido para las plantas que alberga, estos gases de efecto invernadero atrapan el calor dentro de nuestra atmósfera.
Este efecto invernadero es esencial; sin él, el planeta se volvería demasiado frío para sustentar la vida. Pero desde la Revolución Industrial, las actividades humanas han aumentado considerablemente la cantidad de emisiones de gases de efecto invernadero en nuestra atmósfera. Al permanecer durante años o incluso siglos, amplifican el efecto invernadero y provocan un aumento de la temperatura global, lo que convierte a las emisiones de gases de efecto invernadero en una de las principales causas del cambio climático global.
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Los expertos consideran que el dióxido de carbono (CO2) es el principal impulsor del efecto invernadero, pero no es el único colaborador. Los impactos de otros gases de efecto invernadero, incluidos el metano (CH4), el óxido nitroso (N2O) y los gases fluorinados como clorofluorocarburos, se miden en términos de equivalentes de dióxido de carbono (CO2e). Las mediciones de CO2e ayudan a mostrar el impacto general de todos los gases de efecto invernadero, no solo de CO2.
El impacto de cada tipo de gas de efecto invernadero se mide colectivamente en términos de su potencial de calentamiento global (GWP). Esta métrica compara la capacidad de atrapar el calor de un gas con la del CO2 durante un periodo determinado, como más de 20, 100 o 500 años. Por ejemplo, el GWP a 100 años del CH4 es aproximadamente de 28 a 36 veces mayor que el del CO2.
Las emisiones de CO2 más abundantes representan tres cuartas partes de todas las emisiones de GEI causadas por los humanos. La fuente principal de emisiones de CO2 es la quema de combustibles fósiles como carbón, petróleo y gas natural para la energía y el transporte. El CO2 también se libera a través de la deforestación y otros cambios en el uso del suelo. Antes de la Revolución Industrial, la concentración global de CO2 era de unas 280 partes por millón (ppm); en mayo de 2023, según el Laboratorio de Vigilancia Global de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, alcanzó un nivel récord de 424 ppm.1
El CH4, un componente clave del gas natural, es menos abundante que el CO2, pero más de 25 veces más eficaz para atrapar el calor en la atmósfera. Esto es en gran medida el resultado de las prácticas agrícolas y las emisiones de ganado (una vaca emite 220 libras de CH4 cada año2). Pero los animales no son la única fuente: las emisiones de CH4 también se producen a medida que los desechos orgánicos disminuyen en los vertederos y a través de prácticas de recolección de arroz, hábitats de humedales y la producción y transporte de combustibles fósiles.
El N2O proviene de actividades agrícolas, procesos industriales y la combustión de combustibles fósiles. Es menos frecuente que el CO2 y el CH4, pero sigue siendo un potente contribuyente al calentamiento global. Las prácticas agrícolas, en particular el uso de fertilizantes sintéticos, son la principal fuente de emisiones de N2O.
Los gases sintéticos fabricados por el hombre, incluidos los hidrofluorocarbonos, perfluorocarbonos, clorofluorocarbonos, hexafluoruro de azufre y trifluoruro de nitrógeno, se utilizan en procesos como refrigeración, aire acondicionado y fabricación de productos electrónicos. Aunque son menos comunes que el CO2, el CH4 y el N2O, los gases fluorinados son entre los más eficaces para atrapar el calor y pueden persistir en la atmósfera durante miles de años.
Las emisiones totales de gases de efecto invernadero provienen de varias fuentes. Algunos resultados de los procesos naturales; por ejemplo, las erupciones volcánicas y los incendios forestales liberan CO2 y otros gases en la atmósfera, mientras que la descomposición de plantas y animales libera CH4. Pero la mayoría de las emisiones globales de gases de efecto invernadero provienen de fuentes antropogénicas, lo que significa que son el resultado de la actividad humana, como:
Tres cuartas partes de los GEI provocados por el hombre son el resultado de la combustión de combustibles fósiles, incluidos el carbón, el petróleo y el gas natural. A medida que se queman para generar energía o para impulsar el transporte, liberan grandes cantidades de CO2 en la atmósfera. Por ejemplo, los automóviles y otros vehículos de gasolina y diésel emiten CO2 a medida que esos combustibles se queman en el motor. Los aviones son los principales contribuyentes: la quema de combustible para aviones emite CO2 y otros gases de efecto invernadero a gran altitud, donde tienen un mayor impacto en la atmósfera. Muchas plantas eléctricas utilizan carbón, petróleo o gas natural para producir electricidad, al igual que los sistemas de calefacción y enfriamiento para hogares y edificios.
El ganado, especialmente las vacas, produce CH4 durante la digestión, que luego se libera a la atmósfera. Cuando se crían grandes rebaños para la producción de carne, las emisiones colectivas de CH4 pueden ser sustanciales. Los arrozales también emiten CH4 durante el cultivo. Cuando los campos de arroz se inundan, se crean condiciones anaeróbicas para que las bacterias se alimenten de materiales naturales en descomposición y liberen CH4 en el proceso.
Los bosques son sumideros importantes de carbono, lo que significa que sacan CO2 de la atmósfera. Cuando los bosques son talados o quemados, los árboles vuelven a liberar el carbono que almacenaron. La demanda de productos agrícolas a menudo impulsa la deforestación, lo que lleva a la tala de tierras para cultivos comerciales y ganadería.
Ciertos procesos de fabricación liberan gases de efecto invernadero. A medida que las materias primas se calientan a altas temperaturas, pueden generar CO2; por ejemplo, el CO2 es un subproducto de las reacciones químicas que convierten la piedra caliza en clínker cuando se produce cemento. En la industria de la fabricación química, la producción de productos químicos sintéticos, plásticos y otros productos puede dar lugar a CH4, N2O y CO2.
Los gases de efecto invernadero son necesarios para mantener una temperatura habitable en la Tierra. Pero a medida que aumentan las concentraciones de gases de efecto invernadero, atrapan más calor en la atmósfera y las consecuencias para el clima y el medio ambiente globales se vuelven más graves. Estas consecuencias incluyen:
Las emisiones de gases de efecto invernadero son uno de los principales contribuyentes al calentamiento global. Aumentan el efecto invernadero, lo que conduce al aumento de las temperaturas globales. Los últimos años han sido de los más calurosos jamás registrados. Según el informe de evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático de las Naciones Unidas, cada una de las últimas cuatro décadas ha sido sucesivamente más cálida que cualquier década que la haya precedido desde 1850.3 Este aumento del calor puede dar lugar a fenómenos meteorológicos más frecuentes y severos como huracanes, inundaciones, olas de calor y sequías.
Las temperaturas más cálidas ayudan a acelerar el derretimiento del hielo polar y los glaciares. Esto contribuye al aumento del nivel del mar, lo que representa una amenaza significativa para las comunidades costeras y las regiones bajas.
Más CO2 en la atmósfera conduce a mayores niveles de CO2 en los océanos del mundo. Esto provoca la acidificación de los océanos, lo que puede dañar la vida marina, incluidos los arrecifes de coral y los mariscos.
El cambio climático puede provocar una pérdida de biodiversidad, ya que las especies luchan por adaptarse a los cambios o se enfrentan a la extinción. El aumento de las temperaturas puede afectar los patrones de migración de las aves o provocar una afluencia de especies invasoras. Estos cambios pueden causar estragos en las complejas cadenas alimenticias que alimentan un ecosistema, afectando a todos los niveles.
Algunos GEI contribuyen a la mala calidad del aire, lo que puede provocar problemas respiratorios y otras afecciones de salud en los seres humanos. Las condiciones meteorológicas provocadas por el cambio climático, como las sequías y los incendios forestales, pueden provocar un aumento del ozono, el polvo, el humo y otros contaminantes a nivel del suelo. También puede provocar una propagación o un aumento del nivel de alérgenos en el aire.
La alteración del medio ambiente puede perjudicar a una amplia gama de industrias y empresas, ya que afecta a las cadenas de suministro y al acceso a los recursos. El cambio climático puede tener un impacto devastador en el sector agrícola, puesto que los fenómenos meteorológicos extremos, los cambios en la temperatura y el acceso al agua, y la mala calidad del aire interrumpen el crecimiento y la cosecha de los cultivos. El turismo y otras industrias que dependen del clima están en riesgo; por ejemplo, las estaciones de esquí podrían cerrar debido a que el aumento de las temperaturas reduce los niveles de nieve.
Debido a su inmensa contribución al calentamiento global, la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero es clave para mitigar el cambio climático. Para lograr esto, las personas, las corporaciones y las instituciones gubernamentales se están uniendo en sus esfuerzos para reducir las emisiones, con el objetivo final del cero neto, el punto en el que la cantidad de gases de efecto invernadero emitidos es igual a la cantidad eliminada de la atmósfera, lo que hace que las emisiones causadas por el hombre se acerquen lo más posible a cero.
Las estrategias que podrían ayudar a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero incluyen:
Una de las formas más eficaces de reducir las emisiones de CO2 es pasar de combustibles fósiles a fuentes de energía renovable como energía solar, eólica e hidroeléctrica. Este cambio a fuentes renovables reduce la dependencia de la combustión de combustibles fósiles con altas emisiones y, por lo tanto, reduce las emisiones de la generación de electricidad y el transporte.
Mejorar la eficiencia energética en hogares, edificios y espacios industriales reduce el consumo de energía y, como resultado, las emisiones de GEI. Este cambio en el uso de energía se puede lograr mediante el aislamiento del edificio, los electrodomésticos de bajo consumo energético y las prácticas de diseño sustentable. A nivel corporativo e industrial, las nuevas tecnologías que permiten una mejor gestión de la energía pueden ayudar a las empresas a reducir su huella de carbono.
Reducir las emisiones del sector del transporte implica cambiar a vehículos eléctricos, aumentar el transporte público y fomentar la agrupación, el ciclismo y la caminata.
La implementación de prácticas sostenibles, como la reducción del uso de fertilizantes y la gestión responsable de la tierra, puede disminuir las emisiones de N2O y promover la salud del suelo. Restaurar y plantar árboles puede ayudar a extraer CO2 de la atmósfera.
La digitalización, la inteligencia artificial (IA), la captura y el análisis de datos avanzados y otras innovaciones tecnológicas pueden contribuir a la reducción de esfuerzos. Por ejemplo, el uso de drones y sensores puede ayudar a hacer que los procesos agrícolas e industriales sean más precisos, garantizando así el uso más eficiente de los recursos. O los sistemas de clasificación impulsados por IA pueden separar materiales reciclables con mayor precisión que la clasificación manual, lo que ayuda a las prácticas de gestión de residuos.
A menor escala, los particulares están tomando medidas para reducir su huella de carbono personal. Entre ellas se encuentran el reciclaje, el cambio a fuentes de energía y medios de transporte sustentables, y cambios en la dieta y otros estilos de vida. Las personas pueden utilizar herramientas como la Calculadora de la huella de carbono doméstica de la Agencia de Protección del Medio Ambiente de EE. UU.4 o la Calculadora de estilo de vida de la Convención del Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático5 para medir su impacto.
Países de todo el mundo están actuando de conformidad con el Acuerdo de París, un tratado internacional histórico negociado en la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático de 2015 para limitar el impacto de las emisiones de gases de efecto invernadero.6 Los esfuerzos incluyen el apoyo gubernamental a las energías renovables mediante subvenciones y otros incentivos, normas de eficiencia de combustible para vehículos y operaciones industriales, e inversión en transporte público. Los gobiernos también están estableciendo reglamentos y normas medioambientales para limitar las emisiones. Mediante la fijación de precios del carbono, los gobiernos pueden gravar el carbono o establecer sistemas de comercio de derechos de emisión con fijación previa de límites máximos para animar a empresas y particulares a reducir sus emisiones.
Para lograr cero emisiones netas de gases de efecto invernadero, las empresas están midiendo sus emisiones de carbono e identificando oportunidades de mitigación de sus emisiones de gases de efecto invernadero. Las empresas se dirigen a sus emisiones del alcance 1, que son producidas por sus propias fuentes, y las emisiones del alcance 2, que se generan por el poder y otros recursos que utilizan. También abordan las emisiones de alcance 3, también conocidas como emisiones de la cadena de suministro, que resultan de fuentes indirectas como el transporte, la cadena de suministro y el uso y eliminación de productos. Entre sus opciones de reducción de emisiones a través de la descarbonización se incluyen:
El seguimiento de las emisiones a través de la contabilidad de carbono permite a las empresas demostrar transparencia y compromiso con la responsabilidad medioambiental a medida que establecen objetivos y miden el progreso.
La tecnología CCS captura emisiones de CO2 de plantas eléctricas y procesos industriales, y luego las almacena subterráneas, evitando que entren en la atmósfera.
Reducir el despilfarro de energía y aumentar la eficiencia energética puede mejorar el uso de la energía. El cambio a fuentes de energía renovables contribuye a los esfuerzos de descarbonización y también puede reducir los costos operativos. El software ambiental, social y de gobernanza puede ayudar a las empresas a identificar oportunidades de eficiencia o reducción de residuos y a medir y gestionar sus emisiones.
Para ayudar a reducir las emisiones de alcance 3, muchas empresas están trabajando con los proveedores para reducir la huella de carbono general de los productos y materiales.
Calcule e informe con precisión las emisiones de GEI y realice un seguimiento del progreso hacia los objetivos de descarbonización con el software de gestión de emisiones GEI.
Notas de pie de página
Todos los enlaces se encuentran fuera de ibm.com
1 Broken record: Atmospheric carbon dioxide levels jump again, Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, junio de 2023.
2 Cows and climate change, Universidad de California, Davis, junio de 2019.
3 Climate Change 2021: The physical science basis, Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC), agosto de 2021.
4 Household Carbon Footprint Calculator, Agencia de Protección Ambiental (EPA.gov), junio de 2023.
5 Lifestyle Calculator, Convención del Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático, septiembre de 2021.
6 El Acuerdo de París, Naciones Unidas, sin fecha.