Convertir el metano filtrado en harina de pescado generaría ganancias y ayudaría al medio ambiente

El problema de la contaminación por metano podría convertirse en un activo en el futuro, gracias a la nueva tecnología que puede transformar este potente gas de efecto invernadero en alimento para peces.

Créditos de la imagen Sirawich Rungsimanop.

Los autores señalan que ya se han desarrollado enfoques para convertir metano en harina de pescado, pero la incertidumbre económica durante la pandemia ha impedido su uso para promover la seguridad alimentaria en una escala significativa. El nuevo estudio analiza la viabilidad económica del método en la actualidad. La principal conclusión de la investigación es que la conversión de metano a harina de pescado es económicamente factible para ciertas fuentes de gas y que otras fuentes pueden rentabilizarse con ciertas mejoras.

El enfoque también puede ser de gran ayuda contra el cambio climático, agrega el equipo, y es capaz de satisfacer toda la demanda mundial de harina de pescado, reduciendo aún más la presión que estamos ejerciendo sobre los ecosistemas naturales.

Recurso sin explotar

“Las fuentes industriales en los EE. UU. Están emitiendo una cantidad realmente asombrosa de metano, que es antieconómico de capturar y usar con las aplicaciones actuales”, dijo el autor principal del estudio, Sahar El Abbadia, profesor del programa de Educación Cívica, Liberal y Global en Stanford.

“Nuestro objetivo es cambiar ese paradigma, utilizando la biotecnología para crear un producto de alto valor”.

El dióxido de carbono es el gas de efecto invernadero más conocido y actualmente el más abundante en la atmósfera terrestre. Dicho esto, el metano es otro factor importante en nuestros problemas climáticos actuales. Se estima que el metano tiene 85 veces el potencial de calentamiento global del CO2 durante un período de 20 años, y al menos 25 veces más potencial durante un período de 100 años. El metano también representa un peligro directo para la salud pública, ya que las concentraciones de este gas están aumentando en la troposfera (la capa inferior de la atmósfera, donde vive la gente). Se estima que ocurren 1 millón de muertes prematuras en todo el mundo, por año, debido a enfermedades respiratorias asociadas con la exposición al metano.

El problema que plantea el metano también está aumentando con el tiempo: la concentración relativa de este gas en la atmósfera ha aumentado dos veces más rápido que la del CO2 desde el inicio de la Revolución Industrial, explica el equipo. Aunque existen fuentes naturales de metano atmosférico, principalmente a través de la descomposición de materia orgánica y de procesos digestivos, la mayor parte de ese aumento se debe a las emisiones generadas por los seres humanos.

Los metanótrofos, bacterias que consumen metano, se han explorado como una posible solución en el pasado. Si se les suministra metano, oxígeno y ciertos nutrientes, estas bacterias producen un lodo rico en proteínas que se puede utilizar, entre otras cosas, para producir materia prima para las piscifactorías. Este proceso ya está siendo utilizado comercialmente por algunas empresas; sin embargo, son abastecidos por metano alimentado a través de redes de distribución de gas.

Los autores señalan que capturar las emisiones de metano, como las de los vertederos, las plantas de tratamiento de aguas residuales o las filtraciones en las instalaciones de petróleo y gas, sería más barato y mucho más ecológico. Además de los beneficios económicos y ambientales, el cambio del metano bombeado al capturado en la producción de harina de pescado también ayudaría a garantizar una mayor seguridad alimentaria de la humanidad. Los autores explican que el consumo de productos del mar se ha multiplicado por más de cuatro desde la década de 1960, con graves consecuencias para las poblaciones de peces naturales.

La acuicultura (piscifactorías) proporciona ahora alrededor de la mitad de la cantidad de productos del mar de origen animal que se consumen a nivel mundial. También se estima que la demanda de productos del mar en forma de algas y animales se duplicará para 2050, agrega el equipo, lo que aumentará la presión sobre los productores.

En este contexto, los piensos para peces a partir de metano pueden representar un activo importante para la seguridad alimentaria en el futuro y permitirnos tener los productos del mar que anhelamos con un impacto ambiental mínimo.

Tiene sentido económico

Emisiones de metano no utilizado en los EE. UU. De vertederos, plantas de tratamiento de aguas residuales e instalaciones de petróleo y gas. Créditos de imagen El Abbadi, et al., (2021), Sostenibilidad de la naturaleza.

Para determinar si tales esfuerzos también serían económicamente viables, el equipo modeló varios escenarios, cada uno con una fuente diferente de metano utilizada en la producción de la harina de pescado. Estos incluyeron gas natural comprado en redes comerciales, así como metano capturado de plantas de tratamiento de aguas residuales relativamente grandes, vertederos e instalaciones de petróleo y gas. Para cada escenario, analizaron una variedad de variables que influirían en el resultado final de una empresa, incluida la disponibilidad de mano de obra capacitada y el costo de la electricidad utilizada para mantener los biorreactores en funcionamiento.

En los escenarios que involucraron la captura de metano de vertederos e instalaciones de petróleo y gas, el costo de producción de una tonelada de harina de pescado sería de $ 1,546 y $ 1,531, respectivamente. Ambos son más bajos que el precio de mercado promedio de 10 años de dichos productos, que se ubica en $ 1,600. En escenarios en los que la captura de metano se realizó en plantas de tratamiento de aguas residuales, el costo por tonelada se situó en $ 1,645, que es solo un poco por encima del promedio del mercado. Sin embargo, los precios más altos por tonelada se observaron cuando se compró metano directamente de la red comercial: $ 1,783 por tonelada.

Sorprendentemente, la electricidad fue el gasto más grande para todos los escenarios, representando alrededor del 45% de los costos totales en promedio. Esto significa que las áreas con bajos costos de producción de electricidad podrían experimentar disminuciones significativas. Los autores estiman que en estados como Mississippi y Texas, estos costos bajarían alrededor de un 20%, a un promedio de $ 1,214 por tonelada ($ 386 menos que el promedio de 10 años).

Con ciertas mejoras, como los biorreactores con una transferencia de calor más eficiente para reducir la necesidad de enfriamiento, los costos de producción se pueden reducir aún más. Incluso en los escenarios en los que las plantas de tratamiento de aguas residuales proporcionaron el metano, se pueden tomar medidas para reducir los costos. Por ejemplo, las propias aguas residuales se pueden utilizar como fuente de nitrógeno y fósforo (nutrientes clave), así como para enfriar.

El equipo estima que si los fabricantes pueden aumentar el costo de producción por tonelada en un 20%, se obtendrían ganancias incluso si todo el suministro de harina de pescado actual se cubriera utilizando materiales producidos con metano con gas capturado solo en los EE. UU. Con cada vez más reducciones en el costo por tonelada, estos productos podrían competir con la soja y otros cultivos para la alimentación animal en general.

“A pesar de décadas de intentos, la industria energética ha tenido problemas para encontrar un buen uso para el gas natural varado”, dijo el coautor del estudio Evan David Sherwin, investigador postdoctoral en ingeniería de recursos energéticos en Stanford. “Una vez que comenzamos a analizar los sistemas de energía y alimentos juntos, quedó claro que podíamos resolver al menos dos problemas de larga data a la vez”.

Se ha publicado el artículo “Desplazamiento de la harina de pescado por proteínas derivadas de metano trenzado” publicado en el diario Sostenibilidad de la naturaleza.