La recuperación mejorada de metano en capas de carbón (ECBM) mediante inyección de CO₂ y mezclas CO₂–N₂ se plantea como una estrategia de doble propósito: incrementar la producción de CH₄ y favorecer el almacenamiento geológico de carbono. Por ello, constituye una opción de interés energético y climático. El proceso ECBM está controlado por fenómenos acoplados que actúan a distintas escalas. A escala geométrica, combina flujo rápido en la red de cleats con procesos más lentos de difusión y adsorción en la matriz de carbón. A escala temporal, estos mecanismos generan respuestas transitorias diferenciadas entre etapas iniciales y tardías, condicionando la recuperación de CH₄, la retención de CO₂ y la viabilidad económica. En este trabajo se desarrolla una metodología de simulación numérica mediante el método de los elementos finitos en COMSOL Multiphysics. Se modeliza un fragmento bidimensional representativo de una capa de carbón fracturada, con descripción explícita de la matriz y de la red de cleats. El modelo incorpora transporte multicomponente, adsorción competitiva y balances de masa entre gas libre y adsorbido. Se analizan escenarios de inyección desde N₂ puro hasta CO₂ puro, evaluando la evolución espacial y temporal de las composiciones gaseosas, la producción acumulada de metano, la retención de CO₂ y el valor actual neto (NPV). Los resultados muestran que la composición del gas de inyección es decisiva. Las mezclas ricas en N₂ favorecen mayor recuperación de CH₄, dominada por mecanismos rápidos en los cleats, pero presentan menor capacidad de almacenamiento. Al aumentar la fracción de CO₂, el proceso pasa a un régimen más dominado por adsorción, con mayor retención de carbono y menor producción de metano por unidad de gas inyectado. La eficiencia ECBM, definida como metano producido por unidad de CO₂ almacenado, alcanza valores máximos tempranos para composiciones intermedias ricas en N₂ y decrece al orientarse el sistema hacia almacenamiento. El análisis económico muestra que el NPV presenta un máximo en un instante concreto, lo que indica que la rentabilidad es transitoria. En conjunto, no existe una composición de inyección universalmente óptima. La estrategia debe definirse según el objetivo principal —recuperación de metano, almacenamiento de CO₂ o maximización económica— y entenderse como un problema dinámico en espacio y tiempo. El enfoque propuesto aporta criterios cuantitativos útiles para el diseño y evaluación de operaciones ECBM.