Los barcos portacontenedores del tamaño de una manzana de una ciudad cruzan los océanos para entregar sus cargas y sus enormes motores diésel emiten grandes cantidades de contaminantes atmosféricos que impulsan el cambio climático y tienen pertenencias sobre la vitalidad humana. Se ha estimado que el transporte náutico representa casi el 3 por ciento de las emisiones mundiales de dióxido de carbono y que los pertenencias negativos de la industria sobre la calidad del gracia causan en torno a de 100.000 muertes prematuras cada año.
La Ordenamiento Marítima Internacional, organismo de las Naciones Unidas que regula el transporte náutico, tiene como objetivo descarbonizar el transporte náutico para ceñir estos pertenencias perjudiciales. Una posible alternativa es sustituir la flota mundial de combustibles fósiles por combustibles sostenibles como el amoníaco, que podría ser prácticamente atrevido de carbono si se considera su producción y uso.
Pero en un nuevo estudio, un equipo interdisciplinario de investigadores del MIT y otros centros advierte que la ignición de amoníaco como combustible náutico podría empeorar aún más la calidad del gracia y tener consecuencias devastadoras para la vitalidad pública, a menos que se adopte próximo con normas más estrictas sobre las emisiones.
La combustión de amoniaco genera óxido nitroso (N2O), un gas de objetivo invernadero que es aproximadamente 300 veces más potente que el dióxido de carbono. Todavía emite ázoe en forma de óxidos de ázoe (NO y NO2, denominado NOX), y el amoníaco no harto puede escaparse, formando finalmente partículas finas en la medio. Estas diminutas partículas pueden inhalarse profundamente en los pulmones y causar problemas de vitalidad como ataques cardíacos, accidentes cerebrovasculares y asma.
El nuevo estudio indica que, con la código contemporáneo, el cambio de la flota mundial a combustible de amoníaco podría causar hasta aproximadamente 600.000 muertes prematuras adicionales cada año. Sin incautación, con regulaciones más estrictas y tecnología de motores más limpia, el cambio podría dar ocasión a aproximadamente 66.000 muertes prematuras menos que las causadas actualmente por las emisiones del transporte náutico, con un impacto mucho pequeño en el calentamiento general.
“No todas las soluciones climáticas son iguales. Casi siempre hay un precio que abonar. Tenemos que adoptar un enfoque más holístico y considerar todos los costos y beneficios de las diferentes soluciones climáticas, en ocasión de solo su potencial para descarbonizar”, dice Anthony Wong, investigador posdoctoral en el Centro de Ciencias del Cambio Integral del MIT y autor principal del estudio.
Entre sus coautores se encuentran Noelle Selin, profesora del Instituto de Datos, Sistemas y Sociedad del MIT y del Área de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias (EAPS); Sebastian Eastham, ex comprobado investigador principal que ahora es profesor titular en el Imperial College de Londres; Christine Mounaïm-Rouselle, profesora de la Universidad de Orléans en Francia; Yiqi Zhang, investigador de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong; y Florian Allroggen, comprobado investigador del Área de Aeronáutica y Astronáutica del MIT. La investigación aparece esta semana en Cartas de investigación ambiental.
Amoniaco más ecológico y noble
Tradicionalmente, el amoníaco se produce extrayendo hidrógeno del gas natural y combinándolo con ázoe a temperaturas extremadamente altas. Este proceso suele estar asociado a una gran huella de carbono. La industria naviera reto por el expansión del “amoníaco verde”, que se produce utilizando energía renovable para imaginar hidrógeno mediante electrólisis y crear calor.
“En teoría, si se ignición amoníaco verde en el motor de un barco, las emisiones de carbono son casi cero”, afirma Wong.
Pero incluso el amoníaco más verde genera óxido nitroso (N2O), óxidos de ázoe (NOX) al quemarse, y parte del amoniaco podría escaparse sin quemarse. Este óxido nitroso escaparía a la medio, donde el gas de objetivo invernadero permanecería durante más de 100 abriles. Al mismo tiempo, el ázoe emitido como NOX y el amoníaco caería a la Tierra, dañando ecosistemas frágiles. A medida que estas emisiones son digeridas por bacterias, se libera ázoe adicional.2Se produce O.
NOX El amoníaco incluso se mezcla con los gases del gracia y forma partículas finas. Estas partículas, que son una de las principales causas de la contaminación del gracia, matan a unos 4 millones de personas cada año.
“Aseverar que el amoníaco es un combustible ‘noble’ es un poco exagerado. El hecho de que no emita carbono no significa necesariamente que sea noble y bueno para la vitalidad pública”, afirma Wong.
Un maniquí multifacético
Los investigadores querían describir el panorama completo, captando los impactos ambientales y de vitalidad pública que tendría el cambio del parque automotor mundial al combustible de amoníaco. Para ello, diseñaron escenarios para calibrar cómo cambian los impactos de los contaminantes bajo ciertas suposiciones tecnológicas y políticas.
Desde un punto de olfato tecnológico, se consideraron dos motores de barco. El primero ignición amoniaco puro, lo que genera mayores niveles de amoniaco no harto pero emite menos óxidos de ázoe. La segunda tecnología del motor implica mezclar amoniaco con hidrógeno para mejorar la combustión y optimizar el rendimiento de un convertidor catalítico, que controla tanto los óxidos de ázoe como la contaminación por amoniaco no harto.
Todavía consideraron tres escenarios de política: las regulaciones actuales, que sólo limitan el NOX emisiones en algunas partes del mundo; un atmósfera que agrega límites a las emisiones de amoníaco en América del Ideal y Europa Occidental; y un atmósfera que agrega límites globales al amoníaco y al NOX emisiones.
Los investigadores utilizaron un maniquí de trayectoria de barco para calcular cómo cambian las emisiones contaminantes en cada atmósfera y luego introdujeron los resultados en un maniquí de calidad del gracia. El maniquí de calidad del gracia calcula el impacto de las emisiones de los barcos en la contaminación por partículas y ozono. Por extremo, estimaron los pertenencias en la vitalidad pública mundial.
Uno de los mayores desafíos fue la desliz de datos reales, ya que todavía no hay barcos propulsados por amoníaco navegando por los mares. En su ocasión, los investigadores se basaron en datos experimentales de combustión de amoníaco proporcionados por colaboradores para construir su maniquí.
“Tuvimos que idear algunas formas inteligentes de hacer que esos datos fueran aperos e informativos tanto para la situación tecnológica como para la regulatoria”, afirma.
Una viso de resultados
Al final, descubrieron que sin nuevas regulaciones y con motores que queman amoníaco puro, cambiar toda la flota causaría 681.000 muertes prematuras adicionales cada año.
“Si admisiblemente un atmósfera sin nuevas regulaciones no es muy realista, sirve como una buena advertencia de cuán peligrosas podrían ser las emisiones de amoníaco. Y a diferencia del NOX“Las emisiones de amoníaco procedentes del transporte náutico actualmente no están reguladas”, afirma Wong.
Sin incautación, incluso sin nuevas regulaciones, el uso de tecnología de motores más limpios reduciría el número de muertes prematuras a aproximadamente 80.000, es afirmar, en torno a de 20.000 menos que las que se atribuyen actualmente a las emisiones del transporte náutico. Con regulaciones globales más estrictas y tecnología de motores más limpios, el número de personas que mueren por la contaminación del gracia del transporte náutico podría reducirse en aproximadamente 66.000.
“Los resultados de este estudio muestran la importancia de desarrollar políticas próximo con las nuevas tecnologías”, afirma Selin. “El amoníaco presente en los envíos marítimos puede ser benefactor tanto para el clima como para la calidad del gracia, pero eso requiere que las regulaciones se diseñen para invadir toda la viso de posibles impactos, incluidos tanto el clima como la calidad del gracia”.
Los pertenencias del amoníaco sobre la calidad del gracia no se sentirían de guisa uniforme en todo el mundo, y para abordarlos plenamente se necesitarían estrategias coordinadas en contextos muy diferentes. La mayoría de las muertes prematuras se producirían en el este de Asia, ya que las normas sobre calidad del gracia son menos estrictas en esta región. Los niveles más elevados de contaminación atmosférica existente provocan la formación de más material particulado a partir de las emisiones de amoníaco. Por otra parte, el comba de transporte náutico en el este de Asia es mucho maduro que en cualquier otro ocasión del planeta, lo que agrava estos pertenencias negativos.
En el futuro, los investigadores quieren seguir perfeccionando su prospección. Esperan utilizar estos hallazgos como punto de partida para instar a la industria marítima a compartir datos sobre motores que puedan utilizarse para evaluar mejor la calidad del gracia y los impactos climáticos. Todavía esperan informar a los responsables de las políticas sobre la importancia y la aprieto de refrescar las normas sobre emisiones del transporte náutico.
Esta investigación fue financiada por el Consorcio de Clima y Sostenibilidad del MIT.