Las emisiones atmosféricas de óxido nitroso, un potente gas de efecto invernadero, experimentaron un preocupante incremento del 40% entre 1980 y 2020, alcanzando los alarmantes 10 millones de toneladas anuales según el informe «Global Nitrous Oxide Budget 2024» del Global Carbon Project. 

Este estudio, elaborado por un equipo internacional de 58 investigadores de 55 organizaciones en 15 países, representa la evaluación más exhaustiva realizada hasta la fecha sobre las emisiones y sumideros del óxido nitroso a nivel mundial.

El sector agrícola fue el principal responsable de este aumento desmesurado, representando el 74% de las emisiones antropogénicas de óxido nitroso en la década de 2010. 

Esta contribución se atribuye principalmente al uso generalizado de fertilizantes químicos y desechos animales en los cultivos. 

En concreto, las emisiones agrícolas ascendieron a 8 millones de toneladas métricas en 2020, un alarmante incremento del 67% respecto a los 4,8 millones de toneladas métricas registradas en 1980.

A pesar de los esfuerzos por mitigar el cambio climático, los años 2020 y 2021 marcaron un récord histórico en el ritmo de liberación de óxido nitroso a la atmósfera. 

Esta tendencia preocupante contrasta con los objetivos establecidos en el Acuerdo de París, que exige una reducción drástica de las emisiones de gases de efecto invernadero para limitar el aumento de la temperatura global a 2°C.

«Las emisiones de óxido nitroso provenientes de las actividades humanas deben disminuir para cumplir con el Acuerdo de París, ya que en este momento no existen tecnologías que puedan eliminar este gas de la atmósfera», advirtió Hanqin Tian, autor principal del informe y experto en Sostenibilidad Global del Instituto Schiller en Boston College.

La concentración atmosférica de óxido nitroso alcanzó las 336 partes por mil millones en 2022, un 25% superior a los niveles preindustriales, superando ampliamente las predicciones previas del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático. 

Tian dijo que este aumento de las emisiones se está produciendo cuando los gases de efecto invernadero globales deberían estar disminuyendo rápidamente hacia emisiones netas cero si se tiene alguna posibilidad de evitar los peores efectos del cambio climático.

El informe revela que el consumo mundial de fertilizantes nitrogenados comerciales pasó de 60 millones de toneladas métricas en 1980 a 107 millones en 2020. 

Ese mismo año, el estiércol animal contribuyó con 101 millones de toneladas métricas, lo que sumó un uso combinado de 208 millones de toneladas métricas de fuentes nitrogenadas.

Con un potencial de calentamiento global aproximadamente 300 veces mayor que el dióxido de carbono, el aumento descontrolado de las emisiones de óxido nitroso representa una amenaza significativa para el planeta. 

Los investigadores analizaron millones de mediciones recopiladas durante las últimas cuatro décadas en tierra, atmósfera, sistemas de agua dulce y océanos.

El estudio identificó a China, India, Estados Unidos, Brasil, Rusia, Pakistán, Australia, Indonesia, Turquía y Canadá como los 10 principales países emisores de óxido nitroso. 

Aunque algunos países como China y Europa han logrado desacelerar sus emisiones en las últimas décadas, en Estados Unidos las emisiones agrícolas continúan aumentando, mientras que las industriales han disminuido ligeramente.

Las fuentes naturales de emisiones de óxido nitroso provenientes del suelo, agua dulce y salada se han mantenido estables, según el informe.

El profesor Tian enfatizó la urgencia de evaluar con mayor frecuencia las emisiones para dirigir los esfuerzos de mitigación hacia las regiones y actividades de mayor impacto. 

Asimismo, destacó la necesidad de mejorar el inventario de fuentes y sumideros para avanzar hacia el cumplimiento de los objetivos del Acuerdo de París.

Una investigación conjunta entre instituciones españolas y colombianas ha logrado desarrollar un novedoso sistema para la descontaminación de aguas residuales, destacando por su eficacia, rapidez y bajo costo.

Este avance científico supone un importante paso hacia la reutilización segura de aguas para fines agrícolas, contribuyendo a mitigar la escasez hídrica.

El innovador método, descrito en un estudio reciente publicado en la revista Science of the Total Environment, combina el uso de zeolitas, compuestos económicos y de bajo impacto ambiental, con la aplicación de ozono. 

El uso de zeolitas y ozono no supone un riesgo ambiental posterior, ya que se descomponen en sustancias inocuas.

Esta sinergia permite eliminar de manera más rápida y efectiva los compuestos farmacéuticos y otros contaminantes presentes en las aguas residuales.

Según explica Javier Navarro, investigador del Instituto Universitario de Seguridad Industrial, Radiofísica y Medioambiental de la Universitat Politècnica de València, la reutilización de aguas es una política que se pretende implementar a mediano y largo plazo dentro de la Unión Europea para abordar la escasez hídrica.

Sin embargo, las fuentes de contaminación difusa, como escorrentías y sistemas de captación de aguas sin tratar o parcialmente tratadas, generan problemas debido a la presencia de contaminantes emergentes, como los fármacos, que, si bien se encuentran en concentraciones muy bajas, poseen una elevada actividad metabólica.

En este sentido, Elena Pitarch, investigadora del Instituto Universitario de Plaguicidas y Aguas de la Universitat Jaume I de Castellón, subraya la necesidad de eliminar los residuos de fármacos y otros fitosanitarios de las aguas tratadas por métodos convencionales, como en las estaciones depuradoras municipales. 

Esto es un paso crucial para reducir la presencia de estos microcontaminantes en las aguas residuales y garantizar su reutilización con total seguridad para las personas y el medio ambiente.

Antonio Chica, investigador del Instituto de Tecnología Química (ITQ), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat Politècnica de València, destaca que con este método es posible eliminar el 90% de los fármacos presentes en las aguas residuales en tan solo diez minutos. 

En ausencia del catalizador de zeolita, este tiempo se incrementa hasta 25 minutos, lo cual demuestra que la ozonización catalítica es una alternativa que mejoraría el rendimiento económico del proceso de ozonización convencional.

Los ensayos se realizaron en aguas reales, garantizando la aplicabilidad de la metodología en situaciones de operación real. 

Además, la tecnología existente es escalable, lo que permite su aplicación en estaciones depuradoras actuales, facilitando así el tratamiento de elevados caudales de agua y su reutilización posterior.

Ricardo Torres Palma, del Grupo de Investigación en Remediación Ambiental y Biocatálisis de la Universidad de Antioquía en Colombia, destaca que la utilización de zeolitas junto al proceso de ozonización supone contar con un sistema eficiente de oxidación (eliminación) de microcontaminantes, escalable a plantas depuradoras actuales, y la utilización de una tecnología que no supone un riesgo ambiental posterior. 

El ozono se descompone en oxígeno y otros compuestos como agua oxigenada, mientras que las zeolitas son sustancias inorgánicas que ya se encuentran en la naturaleza y no generan otras sustancias tóxicas o peligrosas. 

Además, el catalizador, la zeolita, es económico y relativamente fácil de modificar para aplicaciones más específicas.