La Operación Estrella Polar III, concretada en enero de 2025, tuvo impacto geopolítico por la visita de una delegación chilena, encabezada por el Presidente Gabriel Boric, al Polo Sur. Pero también conllevó un importante objetivo científico vinculado con la crisis climática, por lo cual incluyó la participación de la ministra del Medio Ambiente, Maisa Rojas, y los investigadores del Instituto Antártico Chileno Gino Casassa (director), Elías Barticevic y Ricardo Jaña.
En la expedición al punto más austral del mundo se tomaron muestras para estudiar la concentración de carbono negro (CN), también conocido como hollín, para determinar cómo su efecto en la retención de radiación podría acelerar el derretimiento de los hielos en la Antártica y un aumento en el nivel del mar.
Lo anterior, dado que este contaminante es un forzante climático de vida media corta, cuyo origen proviene mayoritariamente de la combustión incompleta de combustibles fósiles y leña, aunque los incendios forestales son otros contribuyentes de relevancia. "Su principal característica es la capacidad de absorber radiación y emitirla en forma de calor, tanto al estar en suspensión como depositado en alguna superficie. Por eso, tiene la capacidad de acelerar el derretimiento de cuerpos de hielo o nieve. Además, es un aerosol pequeño que, en conjunto con otros aerosoles de la misma característica, forma el material particulado fino (MP2,5), que es dañino para la salud de las personas", informan en el Ministerio del Medio Ambiente (MMA).
De ahí que en la cartera de Gobierno resalten la trascendencia de monitorear tanto las emisiones como las concentraciones en el aire de CN. Primero, para contar con una evaluación actualizada de su presencia en la atmósfera y, luego, para proponer acciones que logren reducir sus emisiones y, de esta manera, sus niveles en el aire.
En el MMA, empero, aclaran que mucha información respecto de forzantes climáticos como el CN y sus efectos "está sujeta a altos niveles de incertidumbre ya que, si bien existe consenso sobre sus consecuencias negativas, el cuánto impactan en la realidad es aún materia de desarrollo científico. El desafío, entonces, no solo está centrado en la gestión de estos forzantes, sino que también en la generación de nuevos antecedentes y conocimiento sobre sus niveles e impactos reales".
Se estudia el efecto del carbono negro en el derretimiento de los hielos en la Antártica.
A juicio de Carlos Saul, gerente general de AyT (Ambiente y Tecnología, empresa chilena líder en el mercado de la instrumentación ambiental en nuestro país), "actualmente en Chile, pese al impacto negativo del CN tanto en la vida humana como en el medio ambiente, no hay ninguna norma que regule su emisión. Por mi experiencia, creo que debería incluirse al menos un analizador de CN en cada red de monitoreo pública o privada, sobre todo en las áreas críticas donde hay generación de este tipo de compuestos, que son perjudiciales para la salud y que actualmente no se miden de forma consistente".
Inventarios
Desde 2015, en su Contribución Determinada a Nivel Nacional (NDC), Chile ha reconocido la importancia de abordar las emisiones de carbono negro. Esto incluye aportes específicos para su disminución en la NDC de 2020 y su actualización en 2025 (actualmente en desarrollo), y acciones concretas en la Estrategia Climática de Largo Plazo (ECLP). "Como parte de esta labor, Chile ha elaborado continuamente un inventario nacional y regional de las emisiones de carbono negro en conjunto con los inventarios de gases de efecto invernadero (GEI). Con ello, se ha alentado a los responsables de elaborar instrumentos de gestión del cambio climático a incluir estrategias para reducir sus emisiones de manera consistente con la mitigación de GEI", manifiestan en el MMA.
A solicitud de esta secretaría de Estado, en 2017 se generó el primer inventario de emisiones de carbono negro para Chile considerando como año base el 2013. El estudio abarcó los sectores transporte, maquinaria fuera de ruta, calefacción a leña, generación de electricidad y consumo de energía en industrias, principalmente, sumando 22,6 kton de hollín para 2013. La quema de leña se estimó responsable de un 45% de dichas emisiones.
La última cuantificación de CN se realizó con datos al 2022, cuando sus emisiones alcanzaron las 24,9 kton, un 6% más respecto a 2020, teniendo también la mayor responsabilidad la quema de combustibles fósiles y biocombustibles.
Sobre este trabajo, Laura Gallardo, investigadora del Centro de Ciencia del Clima y la Resiliencia (CR2), asegura que "si bien el carbono negro aún no se mide sistemáticamente en Chile, se ha avanzado ampliamente en la generación de inventarios de alta resolución (paso de 1 km). No obstante, hay mucho por hacer en torno a la regulación de las emisiones de maquinaria fuera de ruta, incluyendo el sector de construcción, y los problemas de pobreza energética que redundan en emisiones sustantivas de CN por quema de leña. También en el sector transporte es pertinente avanzar en el control de las emisiones de los vehículos a diésel".
La experta también recuerda que Chile se comprometió a reducir sus emisiones totales de CN al año 2030 en al menos un 25% con respecto a 2016. "Por lo tanto, en aras de cumplir con nuestros compromisos internacionales y disminuir los impactos adversos del carbono negro sobre la salud y el clima, es crucial hacer un seguimiento de sus emisiones en Chile", afirma.
"Es crucial hacer un seguimiento de las emisiones de carbono negro en Chile", plantea la investigadora Laura Gallardo.
Advierte, eso sí, que la estimación de estas emisiones "está sujeta a incertidumbres y para acotarla se requiere medir carbono negro en el aire y también determinar factores de emisión representativos para cada proceso. La inclusión de una meta cuantitativa al 2030 para su reducción nos permite bajar nuestra huella climática y abordar mejor uno de los problemas más apremiantes de Chile: la pobreza energética y la inequidad ambiental".
Políticas y acciones
¿Qué acciones y/o medidas específicas se están impulsando en Chile para aportar al cumplimiento de la meta de reducción de este contaminante establecida al 2030? En el MMA indican que constantemente han promovido "políticas para mejorar la calidad del aire a través de normativas vehiculares, de artefactos y maquinarias. Estas medidas son esenciales para reducir las emisiones de este forzante climático, ya que las regulan en una situación de constante aumento de población y uso de vehículos particulares. Además, a través de la elaboración de instrumentos de gestión del cambio climático, como planes de mitigación o de acción, se abordan las fuentes de gases de efecto invernadero que, en su mayoría, coinciden con las de carbono negro. Un ejemplo claro es la creciente flota de vehículos eléctricos en el transporte público y la gran participación de las energías renovables en la matriz de generación de electricidad".
En el Ministerio reconocen, asimismo, que existen esfuerzos de reducción de emisiones de CN que son difíciles de implementar por brechas tecnológicas y el precio que implica implementarlas. "Por ejemplo, una de las medidas que tiene un impacto significativo en esa dirección es el uso de hidrógeno como combustible, sin embargo, esta tecnología sigue siendo costosa y difícil de aplicar masivamente", justifican.
Desde el CR2, en tanto, Laura Gallardo apuesta por medir sistemáticamente el carbono negro en el aire y caracterizar de mejor forma la composición del material particulado. "Esto nos permitiría cuantificar mejor las emisiones y tomar medidas más acertadas", expone.
Medición e investigación
Carlos Saul destaca que AyT ha sido pionera y visionaria en lo relativo al aporte de equipamiento para estudios relacionados con la medición de carbono negro. "Entre las investigaciones está la desarrollada por la Universidad Técnica Federico Santa María, a cargo el Dr. Francisco Cereceda y su grupo, que utilizan un monitor de CN de Aerosol Magee Scientific (AMS), empresa que AyT representa hace muchos años, para poder medir el hollín que se genera, principalmente, por la combustión de los motores diésel y que afecta áreas como los glaciares", revela.
El Dr. Arnico Panday utilizando un monitor de carbono negro de Aerosol Magee Scientific, que AyT representa.
El ejecutivo agrega que los instrumentos científicos de AMS se consideran los más confiables para la medición e investigación de carbono negro, marrón, orgánico, elemental y total, aerosoles orgánicos primarios y secundarios, y otros aerosoles carbonosos. Destaca sus atributos principales:
• Robustos, confiables y automáticos: Están diseñados para un uso continuo en una amplia gama de entornos, desde estaciones de investigación remotas (como el Polo Sur o el campo base del Monte Everest) hasta redes urbanas de calidad del aire y entornos industriales.
• Amplia contribución de datos a la investigación científica: Han proporcionado datos para miles de artículos e informes científicos publicados. Este uso generalizado ha convertido a sus aethalómetros (monitores de carbono negro en tiempo real) en un estándar de facto para su medición a nivel mundial, contribuyendo significativamente a la comprensión del monitoreo de la calidad del aire, a la investigación sobre el cambio climático y los efectos en la salud del CN, así como a la caracterización de las fuentes que originan sus emisiones.
• Portabilidad y versatilidad: Cuentan con versiones portátiles que permiten el monitoreo móvil, la evaluación de la exposición personal y las mediciones desde plataformas como globos meteorológicos y drones, ampliando aún más el alcance de la investigación sobre el carbono negro.
Artículo publicado en InduAmbiente n° 194 (mayo-junio 2025), páginas 76 a 78.
Carbono Negro en la Mira
Por su condición de forzante climático, nuestro país avanza en el medición de este contaminante y se fijó una meta al 2030 para reducir sus emisiones.
