27.02.2020 - Empa (Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt)

El seguimiento del CO2 en el espacio

Las concentraciones de CO2 en el aire continúan aumentando rápidamente, y una rápida reducción de las emisiones producidas por el hombre es cada vez más importante. A fin de evaluar la eficacia de las medidas políticas, se necesitan niveles de emisión oportunos y fiables. Sin embargo, los métodos actuales son costosos. Por ello, la Agencia Espacial Europea ESA está trabajando en el desarrollo de nuevos satélites que podrán determinar las emisiones de CO2 en el futuro - con la ayuda de Empa.

Las ciudades son verdaderas centrifugadoras de CO2, pero cuánta emisión se emite realmente no puede ser determinada con fiabilidad en la actualidad. Las estimaciones actuales se basan en estadísticas y datos de actividad del transporte, la industria, la calefacción y la producción de energía. La evaluación de estos datos es compleja y los resultados sólo están disponibles con un largo retraso. Las estimaciones también son inciertas, ya que a menudo no se dispone de cifras precisas y es necesario hacer suposiciones simplificadas, por ejemplo, en el caso de la calefacción. Aunque la actual red de estaciones terrestres es útil para rastrear el aumento del CO2 en la atmósfera, actualmente no es lo suficientemente densa como para proporcionar información fiable sobre las emisiones de los países individuales o incluso de las ciudades individuales.

Los investigadores que trabajan en la mejora de la determinación de las emisiones

Por esta razón, la UE, junto con la ESA, está desarrollando un sistema para monitorear las emisiones de CO2. Un componente clave de esto es la misión del satélite CO2M ("Copernicus Anthropogenic Carbon Dioxide Monitoring"): A partir de 2025, los primeros satélites CO2M serán enviados a la órbita para producir mapas globales de las concentraciones atmosféricas de CO2 usando mediciones espectroscópicas. Esto permitirá determinar dónde y cuánto CO2 es emitido por las plantas industriales, ciudades y países. Estas mediciones reducirían las actuales incertidumbres en la estimación de las emisiones de CO2 de la combustión de combustibles fósiles.

La ESA confía en la experiencia de Empa para equipar los satélites con la tecnología de medición adecuada. "Pudimos dar a la ESA varias recomendaciones para equipar los satélites", dice Gerrit Kuhlmann del departamento de Contaminación del Aire / Tecnología Ambiental de Empa. La dificultad para determinar las emisiones de CO2 estriba en distinguir entre las señales antropogénicas y las biológicas. La respiración de la vegetación causa fuertes fluctuaciones en la distribución del CO2. Por lo tanto, el satélite debe ser capaz de separarlas de las emisiones producidas por el hombre. La idea: un dispositivo de medición combinado que detecta el CO2, pero también adicionalmente el dióxido de nitrógeno (NO2). Porque: "La combustión de carbón, petróleo y gas produce no sólo CO2 sino también óxidos de nitrógeno. Sin embargo, estos no se producen durante la 'respiración' natural de la biosfera", dice Kuhlmann. Por lo tanto, un instrumento adicional de NO2 debería ser capaz de "filtrar" las señales antropogénicas de CO2.

Empa simula las mediciones de los satélites

Para probar esta idea, Kuhlmann y su equipo simularon la distribución de las concentraciones de CO2 y NO2 para el año 2015 con una resolución espacial no alcanzada anteriormente. Las elaboradas simulaciones se llevaron a cabo en la computadora de alto rendimiento más rápida de Europa, la "Piz Daint", en el centro informático suizo CSCS de Lugano. Pudieron demostrar que una combinación de mediciones de CO2 y NO2 proporciona resultados mejores y más confiables que si sólo se hubiera instalado un dispositivo de medición de CO2 en el satélite.

Por el momento aún no está claro cuántos satélites deben ser enviados a la órbita, pero Kuhlmann recomienda al menos tres. "El problema es que el cielo raramente está despejado", dice Kuhlmann. En 2015, el cielo sobre Europa estaba, por consiguiente, libre de nubes en promedio sólo un día a la semana. Cuantos más satélites tomen fotos regularmente, mayor será la probabilidad de ver las columnas de gases de escape de fuentes individuales como las ciudades y poder determinar las emisiones de las mismas. La recomendación de instalar un instrumento adicional de medición de NO2 ya se ha incorporado en la planificación de los nuevos satélites.

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.

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