El carbono negro es uno de los principales componentes del hollín, el humo y el smog. Es lo que queda tras la quema incompleta de materiales orgánicos como la leña o los combustibles fósiles.
En el lugar adecuado, es un importante fertilizante natural de los suelos, la razón por la que la gente ha practicado la agricultura de tala y quema durante miles de años. En el lugar equivocado, el carbono negro se deposita en lo más profundo de los pulmones y provoca muertes prematuras, o se deposita en la nieve y aumenta el riesgo de inundaciones catastróficas. Si queda suspendido en la atmósfera, es el segundo factor que contribuye al calentamiento global, después del dióxido de carbono.
Debido a su impacto desproporcionado en las comunidades desfavorecidas, abordar el problema del carbono negro es una cuestión de justicia medioambiental.
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Fuentes de carbono negro
Antes de la era industrial, el fuego era la principal fuente de carbono negro, ya fuera de origen natural o inducido por el hombre. Como parte del ciclo natural del carbono, la quema de biomasa produce más carbono negro sólido (biocarbón) que carbono negro en el aire (hollín). El fuego secuestró principalmente el carbono en el suelo en lugar de enviarlo a la atmósfera, y lo que se envió a la atmósfera fue reabsorbido por las plantas.
Hasta el 40% del carbono orgánico del suelo es carbono negro, que actúa aumentando la fertilidad del suelo. Incluso hoy en día, el biocarbón se utiliza para aumentar la fertilidad de suelos degradados por la agricultura industrial intensiva.
La era industrial
Con el inicio de la industrialización a finales del siglo XVIII, el carbón (el combustible fósil más sucio) sustituyó a los biocombustibles como principal fuente de emisiones de carbono negro. El carbono negro atmosférico (hollín) se multiplicó por siete, alcanzando un máximo a principios del siglo XX.
Sin embargo, la quema de biomasa ha continuado, especialmente en las zonas rurales de los países de bajos ingresos, donde dos mil millones de personas en todo el mundo dependen de la biomasa -en forma de madera, estiércol o residuos de cultivos- como combustible principal para calentarse y cocinar. De hecho, la quema de biomasa se duplicó con el rápido crecimiento de la población en el siglo XX. Las cocinas ineficientes son una fuente primaria.
A escala mundial, los combustibles fósiles son la fuente de aproximadamente el doble de emisiones de carbono que las fuentes de biomasa, que contribuyen a un estimado del 25% de todas las emisiones de carbono negro. La contribución de cada fuente al carbono negro atmosférico varía en función de la industrialización y la urbanización de la zona, ya que la biomasa contribuye más al carbono negro en las regiones rurales y los combustibles fósiles contribuyen más en las zonas urbanas.
Después de los combustibles fósiles y la biomasa, el polvo de la carretera es una tercera fuente de carbono negro, sobre todo por los gases de escape de los vehículos y por el desgaste de los frenos y los neumáticos. En la actualidad, los gases de escape de los motores diesel emiten más carbono negro que cualquier otra fuente, incluyendo el 90% de las emisiones del sector del transporte. Los niveles de carbono negro, un componente importante de las partículas urbanas (PM2,5), pueden ser entre un 50% y un 200% más altos cerca de las carreteras. Alrededor de las centrales eléctricas de carbón, el hollín que se deposita en las carreteras o cerca de ellas se resuspende en el aire.
Peligros del carbono negro
El impacto del carbono negro es un problema tanto local como global. Los efectos dependen de la fuente y la ubicación de las emisiones, ya que las fuentes de carbono negro de la biomasa tienen efectos localizados en la salud humana, mientras que las fuentes de combustibles fósiles pueden contribuir a problemas más globales, como el aumento del riesgo de catástrofes naturales y el calentamiento global.
Impactos en la salud humana
Aunque el carbono negro permanece en la atmósfera sólo unos días, su impacto en la salud humana puede ser enorme. En las zonas rurales, la contaminación del aire por carbono negro procedente de las cocinas afecta de forma desproporcionada a las mujeres y a los niños pequeños, según dos estudios. En las zonas urbanas, el polvo de las carreteras, especialmente cerca de las plantas de carbón y de las instalaciones portuarias, conlleva riesgos similares, con una exposición al carbono negro significativamente mayor entre los hogares con bajos ingresos y las personas de color. En un estudio realizado en el área de Detroit, por ejemplo, las concentraciones de carbono negro cerca de las carreteras eran entre un 35% y un 40% más altas en las comunidades desfavorecidas y de color que en otras partes.
Calentamiento global
El carbono negro ha sido identificado como «la segunda fuente más importante» de emisiones de gases de efecto invernadero. El carbono negro procedente de fuentes de combustible fósil tiene el doble de potencial de calentamiento global que el carbono negro procedente de fuentes de biomasa. Dado que el carbono negro absorbe la luz en lugar de reflejarla, impide que la energía que normalmente escaparía al espacio salga de la atmósfera de la Tierra, contribuyendo así al calentamiento global.
Este es el caso tanto si el carbono negro vuelve a caer a la superficie de la Tierra como si está suspendido en la atmósfera. El carbono negro es especialmente potente cuando cae sobre la nieve, haciendo que la nieve oscurecida absorba más energía calorífica en lugar de reflejarla de nuevo al espacio. Según investigaciones recientes, el carbono negro es responsable de más del 50% de la aceleración del deshielo de los glaciares y de la nieve. En las regiones polares, esto es una causa inmediata del aumento del nivel del mar.
Desastres naturales
En zonas con hielo todo el año, como los glaciares, la presencia de carbono negro aumenta el riesgo de inundaciones. El deshielo de los glaciares del Himalaya aumenta el riesgo de inundación de 78 millones de personas que viven en las cuencas de los ríos Ganges y Brahmaputra. El carbono negro se ha relacionado con el aumento de la frecuencia de las sequías en el norte de China y de las inundaciones en el sur del país, así como con el aumento de la intensidad de los ciclones tropicales que se originan en el Mar de Arabia.
Soluciones tecnológicas
El carbono negro es una cuestión de justicia medioambiental, ya que los riesgos afectan principalmente a las personas que viven en la pobreza, a los habitantes del mundo en desarrollo y a la gente de color de todo el mundo. Es importante destacar que ya existen formas de mitigar las emisiones de carbono negro. Si se aplican, pueden mejorar la salud humana y reducir el calentamiento global en unos 0,2 grados C para 2050.
El carbono negro y el dióxido de carbono se emiten a menudo durante los mismos procesos de combustión (como en la quema de gasóleo), por lo que muchos de los esfuerzos para reducir las emisiones de CO2 tendrán también el efecto de reducir el carbono negro. Sin embargo, algunos esfuerzos de mitigación son especialmente significativos para reducir los niveles de emisiones de carbono negro.
- Estufas más limpias, como las cocinas solares, tienen el potencial de reducir las emisiones de carbono negro en las zonas rurales, frenar la deforestación, mejorar la salud humana y elevar los niveles educativos, ya que los niños dedican una cantidad importante de tiempo a la recogida de leña que merma sus oportunidades educativas.
- Se trata de un sistema de seguridad para la recogida de leña.
- Agricultura regenerativa implica la práctica de mantener la salud del suelo devolviendo el carbono y otros nutrientes al mismo. El carbono negro permanece persistente y estable en el suelo durante milenios, por lo que devolverlo al suelo en forma de biocarbón también puede actuar como una forma de agricultura del carbono o de «emisiones negativas».
- Se trata de una forma de agricultura de carbono o de «emisiones negativas».
- Los vehículos híbridos y eléctricos reducen los niveles de polvo de la carretera al basarse principalmente en frenado regenerativo en lugar de frenado por fricción, que produce un 20% de las partículas procedentes del tráfico rodado.
- Sin embargo, la mayoría de los vehículos no tienen un sistema de frenado de emergencia.
- Menos tráfico y más limpio reduce la exposición al carbono negro. Las zonas de bajas emisiones (LEZ) también pueden ser eficaces: La LEZ de Londres redujo el carbono negro entre un 40% y un 50%. La reducción de la contaminación por diésel de los camiones también puede mejorar la salud de las comunidades desfavorecidas y de bajos ingresos; el puerto de Long Beach (California) ganó el premio de la EPA de EE.UU. Premio al Logro de la Justicia Medioambiental por un programa de este tipo.