Por Adán Zewe A medida que los buques portacontenedores del tamaño de manzanas de ciudades cruzan los océanos para entregar carga, sus enormes motores diésel emiten grandes cantidades de contaminantes atmosféricos que impulsan el cambio climático y tienen impactos en la salud humana. Se ha estimado que el transporte marítimo representa casi el 3 por ciento de las emisiones mundiales de dióxido de carbono y los impactos negativos de la industria en la calidad del aire causan alrededor de 100.000 muertes prematuras cada año. Descarbonizar el transporte marítimo para reducir estos efectos perjudiciales es un objetivo de la Organización Marítima Internacional, una agencia de la ONU que regula el transporte marítimo. Una posible solución es cambiar la flota mundial de combustibles fósiles por combustibles sostenibles como el amoníaco, que podrían estar casi libres de carbono si se considera su producción y uso. Pero en un nuevo estudio, un equipo interdisciplinario de investigadores del MIT y otros lugares advierte que la quema de amoníaco para combustible marítimo podría empeorar aún más la calidad del aire y provocar impactos devastadores en la salud pública, a menos que se adopte junto con regulaciones de emisiones más estrictas. La combustión de amoníaco genera óxido nitroso (N2O), un gas de efecto invernadero que es aproximadamente 300 veces más potente que el dióxido de carbono. También emite nitrógeno en forma de óxidos de nitrógeno (NO y NO2, denominado NOx), y el amoníaco no quemado puede salirse, lo que finalmente forma partículas finas en la atmósfera. Estas diminutas partículas pueden inhalarse profundamente en los pulmones, causando problemas de salud como ataques cardíacos, accidentes cerebrovasculares y asma. El nuevo estudio indica que, según la legislación actual, el cambio de la flota mundial a combustible de amoníaco podría causar hasta unas 600.000 muertes prematuras adicionales cada año. Sin embargo, con regulaciones más estrictas y una tecnología de motores más limpia, el cambio podría provocar alrededor de 66.000 muertes prematuras menos que las causadas actualmente por las emisiones del transporte marítimo, con un impacto mucho menor en el calentamiento global. "No todas las soluciones climáticas son iguales. Casi siempre hay que pagar algún precio. Tenemos que adoptar un enfoque más holístico y considerar todos los costos y beneficios de las diferentes soluciones climáticas, en lugar de solo su potencial para descarbonizarse", dice Anthony Wong, postdoctorado en el Centro para la Ciencia del Cambio Global del MIT y autor principal del estudio. Sus coautores incluyen a Noelle Selin, profesora del MIT en el Instituto de Datos, Sistemas y Sociedad y el Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias (EAPS); Sebastian Eastham, ex científico investigador principal que ahora es profesor titular en el Imperial College de Londres; Christine Mounaïm-Rouselle, profesora de la Universidad de Orleans en Francia; Yiqi Zhang, investigador de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong; y Florian Allroggen, científico investigador del Departamento de Aeronáutica y Astronáutica del MIT. La investigación aparece esta semana en Environmental Research Letters. Amoníaco más verde y limpio Tradicionalmente, el amoníaco se produce extrayendo hidrógeno del gas natural y luego combinándolo con nitrógeno a temperaturas extremadamente altas. Este proceso a menudo se asocia con una gran huella de carbono. La industria del transporte marítimo está apostando por el desarrollo del "amoníaco verde", que se produce mediante el uso de energía renovable para producir hidrógeno mediante electrólisis y generar calor. "En teoría, si estás quemando amoníaco verde en el motor de un barco, las emisiones de carbono son casi nulas", dice Wong. Pero incluso el amoníaco más verde genera óxido nitroso (N2O), óxidos de nitrógeno (NOx) cuando se quema, y parte del amoníaco puede deslizarse, sin quemarse. Este óxido nitroso escaparía a la atmósfera, donde el gas de efecto invernadero permanecería durante más de 100 años. Al mismo tiempo, el nitrógeno emitido como NOx y el amoníaco caería a la Tierra, dañando ecosistemas frágiles. A medida que estas emisiones son digeridas por las bacterias, el N adicional2Se produce O. NOx Y el amoníaco también se mezclan con los gases del aire para formar partículas finas. Las partículas finas, uno de los principales contribuyentes a la contaminación del aire, matan a unos 4 millones de personas cada año. "Decir que el amoníaco es un combustible 'limpio' es un poco exagerado. El hecho de que esté libre de carbono no significa necesariamente que sea limpio y bueno para la salud pública", dice Wong. Un modelo polifacético Los investigadores querían pintar el panorama completo, capturando los impactos ambientales y de salud pública de cambiar la flota global a combustible de amoníaco. Para ello, diseñaron escenarios para medir cómo cambian los impactos de los contaminantes bajo ciertos supuestos tecnológicos y políticos. Desde el punto de vista tecnológico, consideraron dos motores de barco. El primero quema amoníaco puro, que genera niveles más altos de amoníaco no quemado pero emite menos óxidos de nitrógeno. La segunda tecnología de motor consiste en mezclar amoníaco con hidrógeno para mejorar la combustión y optimizar el rendimiento de un convertidor catalítico, que controla tanto los óxidos de nitrógeno como la contaminación por amoníaco no quemado. También consideraron tres escenarios de política: las regulaciones actuales, que solo limitan el NOx emisiones en algunas partes del mundo; un escenario que agrega límites de emisión de amoníaco sobre América del Norte y Europa Occidental; y un escenario que añade límites globales al amoníaco y al NOx Emisiones. Los investigadores utilizaron un modelo de trayectoria de barco para calcular cómo cambian las emisiones contaminantes en cada escenario y luego introdujeron los resultados en un modelo de calidad del aire. El modelo de calidad del aire calcula el impacto de las emisiones de los buques en la contaminación por partículas y ozono. Por último, estimaron los efectos sobre la salud pública mundial. Uno de los mayores desafíos provino de la falta de datos del mundo real, ya que aún no hay barcos impulsados por amoníaco que naveguen por los mares. En su lugar, los investigadores se basaron en datos experimentales de combustión de amoníaco de colaboradores para construir su modelo. "Tuvimos que idear algunas formas inteligentes de hacer que esos datos fueran útiles e informativos tanto para la tecnología como para las situaciones regulatorias", dice. Una serie de resultados Al final, descubrieron que sin nuevas regulaciones y con motores de barcos que quemen amoníaco puro, cambiar toda la flota causaría 681.000 muertes prematuras adicionales cada año. "Si bien un escenario sin nuevas regulaciones no es muy realista, sirve como una buena advertencia de cuán peligrosas podrían ser las emisiones de amoníaco. Y a diferencia de NOx, las emisiones de amoníaco del transporte marítimo no están reguladas actualmente", dice Wong. Sin embargo, incluso sin nuevas regulaciones, el uso de una tecnología de motor más limpia reduciría el número de muertes prematuras a unas 80.000, que son unas 20.000 menos de las que se atribuyen actualmente a las emisiones del transporte marítimo. Con regulaciones globales más estrictas y una tecnología de motores más limpia, el número de personas que mueren por la contaminación del aire del transporte marítimo podría reducirse en unas 66.000. "Los resultados de este estudio muestran la importancia de desarrollar políticas junto con las nuevas tecnologías", dice Selin. "Existe la posibilidad de que el amoníaco en el transporte marítimo sea beneficioso tanto para el clima como para la calidad del aire, pero eso requiere que las regulaciones se diseñen para abordar toda la gama de impactos potenciales, incluidos el clima y la calidad del aire". Los impactos del amoníaco en la calidad del aire no se sentirían de manera uniforme en todo el mundo, y abordarlos por completo requeriría estrategias coordinadas en contextos muy diferentes. La mayoría de las muertes prematuras ocurrirían en el este de Asia, ya que las regulaciones de calidad del aire son menos estrictas en esta región. Los niveles más altos de contaminación del aire existente causan la formación de más partículas a partir de las emisiones de amoníaco. Además, el volumen de envíos a través de Asia Oriental es mucho mayor que en otras partes de la Tierra, lo que agrava estos efectos negativos. En el futuro, los investigadores quieren seguir perfeccionando su análisis. Esperan utilizar estos hallazgos como punto de partida para instar a la industria marina a compartir datos de motores que puedan utilizar para evaluar mejor la calidad del aire y los impactos climáticos. También esperan informar a los responsables políticos sobre la importancia y la urgencia de actualizar las regulaciones de emisiones del transporte marítimo. Esta investigación fue financiada por el Consorcio de Clima y Sostenibilidad del MIT.