Mistä metaani tulee ja miksi se on vaarallista?
Vuonna 2018 metaanin (CH4) osuus kaikista kasvihuonekaasupäästöistä oli noin 9,5 %.
Maailmanlaajuisesti 50–65 prosenttia kaikista CH4-päästöistä tulee ihmisen toiminnasta.
- Maatalous. Karja, kuten karjaEläimet, siat, lampaat ja vuohet tuottavat metaania osana normaalia ruoansulatusprosessia. Se on myös kaasua, jota syntyy lannan varastoinnissa tai käsittelyssä. Koska ihmiset kasvattavat näitä eläimiä ruokaa ja muita tuotteita varten, päästöjen katsotaan liittyvän ihmisen toimintaan. Kun karjan ja lannan päästöt yhdistetään, maatalous on suurin metaanipäästöjen lähde.
- Energia ja teollisuus. Maakaasu- ja öljyjärjestelmät ovattoiseksi suurin metaanipäästöjen lähde. Tämä kaasu on maakaasun pääkomponentti Yhdysvalloissa. Metaania vapautuu ilmakehään maakaasun tuotannon, käsittelyn, varastoinnin, kuljetuksen ja jakelun sekä raakaöljyn tuotannon, käsittelyn, kuljetuksen ja varastoinnin aikana. Hiilen louhinta on myös CH4-päästöjen lähde.
- Jätettä kodeista ja yrityksistä. Kaatopaikoilla muodostuu metaania hajoamisen aikanajätteiden ja jätevesien käsittelyssä. Kaatopaikat ovat kolmanneksi suurin CH 4 -päästöjen lähde Yhdysvalloissa. Metaania syntyy myös kotitalous- ja teollisuusjätevesien käsittelyssä sekä kompostoinnissa.
Metaani erittyy myös useista luonnollisista aineistalähteet. Luonnolliset kosteikot ovat suurin CH4-päästöjen lähde bakteereista, jotka hajottavat orgaanisia aineita hapen puuttuessa. Pienempiä lähteitä ovat termiitit, valtameret, sedimentit, tulivuoret ja metsäpalot.
Kuinka vähentää metaanipäästöjä?
On olemassa useita tapoja vähentää metaanipäästöjä.Yhdysvaltain ympäristönsuojeluvirastolla, EPA:lla, on useita vapaaehtoisia ohjelmia CH4-päästöjen vähentämiseksi sääntelyaloitteiden lisäksi. Yritys tukee myös Global Methane Initiative -yhteistyötä, kansainvälistä kumppanuutta, joka kannustaa globaaleihin metaanin vähentämisstrategioihin.
Päästölähde Kuinka vähentää päästöjä?AlaKäytettyjen laitteiden modernisointiöljyn ja maakaasun louhinta, varastointi ja kuljetus voivat vähentää monia metaanipäästöjä aiheuttavia vuotoja. Hiilikaivosmetaania voidaan myös ottaa talteen ja käyttää energiana Natural Gas STAR- ja Coalbed Methane Outreach -ohjelman (CMOP) kautta.MaatalousMetaani lannan käsittelykäytännöistä voi ollavähentää ja talteenotto muuttamalla lannanhallintastrategiaa. Lisäksi eläinten ruokintakäytäntöjen muuttaminen voi vähentää enteerisen käymisen aiheuttamia päästöjä. Saat lisätietoja parannetuista karjanhoitokäytännöistä tutustumalla EPA AgSTAR -ohjelmaan.Jätteet kodeista ja yrityksistäKoska metaanipäästötKaatopaikat ovat suuri kaasupäästöjen lähde Yhdysvalloissa. Kaatopaikkojen kaasun talteenottaminen voi auttaa päästöjen vähentämisstrategioissa.
Miksi on tärkeää torjua metaania?
Vaikka metaani ei viipyy ilmakehässä niinHiilidioksidina se on aluksi paljon tuhoisampaa ilmastolle, koska se imee lämpöä tehokkaasti. Kahden ensimmäisen vuosikymmenen aikana vapautumisestaan metaani on 84 kertaa voimakkaampi kuin hiilidioksidi.
Koska metaani on niin voimakasta ja samalla ihmiskunnalla on ratkaisuja, jotka vähentävät sen päästöjä, metaanin käsittely on nopein ja tehokkain tapa hidastaa planeetan lämpenemistä.
Jos metaania vapautuu ilmaan ennen käyttöä- esimerkiksi vuotavasta putkesta - se imee aurinkolämpöä lämmittäen ilmakehää. Tästä syystä sitä pidetään kasvihuonekaasuna, kuten hiilidioksidina.
Kuinka ratkaista metaaniongelma?
Viime aikoihin asti siitä tiedettiin vähänmissä vuotoja on tapahtunut ja miten ne voidaan parhaiten korjata. Vuonna 2012 EDF aloitti sarjan tutkimuksia vuotojen tunnistamiseksi ja ratkaisujen löytämiseksi.
Yhteenveto 16 tutkimuksesta koko Yhdysvaltain toimitusketjussaosoittaa metaanipäästöjä huomattavasti enemmän kuin alun perin luultiin. Toukokuussa 2016 EPA hyväksyi kaikkien aikojen ensimmäisen kansallisen säännön, joka rajoittaa suoraan öljy- ja kaasutoimintojen metaanipäästöjä, mikä avasi uuden mahdollisuuden vähentää ilmaston saastumista. Tällä hetkellä Yhdysvaltain ympäristönsuojeluvirasto pyrkii luomaan säännöksiä, jotka suojelevat Yhdysvaltain asukkaita metaanisaasteelta.
EPA-projekti - Google Earth Outreach - Auttaavisualisoida paikallisyhteisöissä havaittuja ilmastovaarallisia vuotoja. Miksi se on tärkeää? Metaanivuotojen laajuuden ja vaikutusten tietoisuuden lisääminen on välttämätöntä politiikan tehokkaalle kehittämiselle.
Tähän mennessä on luotu toinen tekniikka,joka auttaa tunnistamaan metaanijäämät. Taivaalle on ilmestynyt voimakas uusi satelliitti metaanipäästöjen seuraamiseksi, joka on yksi ihmisen aiheuttamista ilmastonmuutoksista.
Mitä kehitystä metaanin torjumiseksi tapahtuu?
Uusin Iris-satelliitti metaanin seurantaan
Iris-niminen avaruusalus voinäyttää metaanihöyryjä ilmakehässä vain 25 metrin tarkkuudella. Tämän avulla voidaan tunnistaa yksittäiset metaanilähteet, esimerkiksi tietyt öljy- ja kaasulaitokset.
Kanadalainen yritys GHGSat (Global Emissions Monitoring) lanseerasi Iriksen Montrealissa 2. syyskuuta. Se on ensimmäinen 10 avaruusaluksen tähdistöstä, joka saapuu vuoden 2022 loppuun mennessä.
Iriksen ensimmäinen yritys havaita merkittävä metaanipäästö.
Havainnot tehtiin Turkmenistanissa vuonna 2005alue, jolla aiemmin havaittiin suuria öljy- ja kaasuinfrastruktuureista peräisin olevia höyryjä. Normaalille ilmakuvalle asetettu havaitseminen osoittaa ilman metaanipitoisuuden normaalin taustatason yläpuolella.
"Meidän on vielä työskenneltävä kalibroinnin parissa,jonka avulla voimme sitten tarkistaa havaintokynnyksen ja satelliitin lopulliset ominaisuudet. Mutta kuvanlaatu on ilmiömäinen millä tahansa standardilla ”, GHGSatin toimitusjohtaja Stéphane Germain kertoi BBC Newsille.
GHGSat työskentelee jo sääntelytoimijoiden kanssaviranomaiset ja muut sidosryhmät kuvaamaan näitä päästöjä Claire-nimisellä prototyyppisarjalla, jonka se lanseerasi vuonna 2016. Iriksen kiertoradalla läsnäolo tarjoaa yritykselle ylimääräisen tietovirran, jonka se aikoo nyt tulkita. uudessa Yhdistyneen kuningaskunnan ajatushautomossa, joka avataan Edinburghissa ja Lontoossa lähiviikkoina.
"Isossa-Britanniassa teemme maailmanluokan valmiuksia", kertoo tohtori Germain, "paitsi analytiikassa, myös meidät kiinnostavissa avaruusalusten järjestelmissä."
ESA: n Sentinel-5P-satelliitti
GHGSat on äskettäin lujittanut suhteitaan Euroopan avaruusjärjestöön, joka ylläpitää EU: n Sentinel-5P-satelliittia.
Se tarkkailee myös metaania ottamalla kaasusta päivittäisiä globaaleja tilannekuvia. Mutta 7 km:n resoluutiolla sen tiedot ovat paljon vähemmän paljastavia kuin Iriksen ja Clairen tiedot.
ESA
Mutta summaat, jos käytät molempia satelliitteja yhdessä, ne muodostavat jotain unelmaryhmää metaanin etsimiseksi, sanovat tutkijat.
”He (Sentinel-5P) voivat nähdä koko maailman kaikkipäivä. Emme voi tehdä tätä. Mutta voimme nähdä yksittäisiä esineitä. He eivät voi tehdä sitä. Joten tämä on todella upea yhdistelmä, ja se luo erittäin hyvät suhteet Euroopan avaruusjärjestöön, ja luulen, että olemme vasta alkamassa kasvaa jotain paljon enemmän. "
Kasvihuonekaasujen seuraavaa satelliittia, Hugoa, testataan ja sen odotetaan laukaisevan myöhemmin tänä vuonna.
Yhtiö sai äskettäin 30 miljoonaa dollaria lisärahoitusta, jonka avulla se voi rakentaa kolme avaruusalusta, jotka seuraavat Hugoa kiertoradalle.
Maailmanlaajuinen metaaniongelma. Mikä on sen kirjanpidon vaikeus?
Metaanibudjetti
Metaani on voimakas kasvihuonekaasu ja ontoiseksi suurin ihmisen aiheuttaman ilmaston lämpenemisen aiheuttaja hiilidioksidin jälkeen. Painoyksikköä kohti metaani on 84-86 kertaa vahvempaa kuin hiilidioksidi 20 vuoden aikana ja 28-34 kertaa vahvempi 100 vuoden aikana.
Maailmanlaajuisen metaanibudjetin avulla voit seurata, mistä metaani pääsee, kuinka paljon nielut absorboivat ja kuinka paljon ilmakehään jää.
Metaanibudjetti on Globalin aloiteCarbon Project (GCP), kansainvälinen tutkimusohjelma, jonka tavoitteena on "luoda täydellinen kuva globaalista hiilen kierrosta". Vuonna 2001 perustettu GCP tarjoaa vuosittaisia päivityksiä maailmanlaajuisista hiilidioksidipäästöistä.
Metaani on "hieman monimutkaisempi", kertoo tohtori Mariel Saunois, apulaisprofessori Versailles'n Saint-Quentinin yliopistosta Ranskassa, joka johtaa maailmanlaajuista metaanibudjettia.
Vaikeus johtuu osittain siitä, ettämetaanibudjetin luominen vaatii pitkiä malliajoja, jotka vievät aikaa. Tieteen päivittäminen vuosittain vie liikaa resursseja. Tämän seurauksena metaanibudjetti päivitetään kahden tai kolmen vuoden välein.
On kolmas julkaisu, joka ilmestyi julkaisussa Earth System Science Data ja siihen liittyvässä "tulevaisuuteen suuntautuvassa" julkaisussa Environmental Research Letters.
Kaksi lähestymistapaa metaanibudjettiin
Metaanitasapainossa käytetään kahta erilaista lähestymistapaa lähteiden ja nielujen arvioimiseksi.
- Ensimmäinen lähestymistapa on "alhaalta ylös", mikäkeskittyy metaanipäästöihin niiden lähteellä. Se käyttää yksittäisten maiden YK:lle kansallisissa kasvihuonekaasuinventaarioissa ilmoittamia päästötietoja. Nämä luettelot kattavat ihmisen aiheuttamat lähteet, kuten fossiilisten polttoaineiden käytön, karjankasvatuksen, riisinviljelyn ja kaatopaikat.
Nämä arviot on tiivistetty muiden simulaatioiden kanssametaanilähteet, kuten kosteikot, metsäpalot ja termiitit. Esimerkiksi tulipalojen polttaman maailmanlaajuisen alueen satelliittidata yhdistetään malleihin, joissa "otetaan huomioon palaneen kasvillisuuden tyyppi, palanut alue ja palon kesto sekä tulityyppi", Sonua selittää.
- Toista lähestymistapaa kutsutaan ylhäältä alas.Tämä alkaa metaanipitoisuuksien havainnoilla globaalissa mittakaavassa ja toimii taaksepäin käyttämällä mallinnuksia arvioidakseen, mistä ne ovat peräisin.
Kumpikaan lähestymistapa ei ole täydellinen, janämä kaksi menetelmää ovat tutkijoiden mukaan "yhteensopimattomia". Mutta kaksoismenetelmällä on etunsa. Ylhäältä alaspäin suuntautuva lähestymistapa, sanoo tohtori Sanua, "on luotettavampi arvio metaanipäästöjen kokonaismäärästä", mutta alhaalta ylöspäin suuntautuvia arvioita käytetään päästöjen määrittämiseen tietyillä alueilla ja sektoreilla.
Esimerkiksi kosteikkojen ja makean veden päästötvettä on erityisen vaikea arvioida, mikä tarkoittaa "merkittävää ristiriitaa" laskevien ja nousevien numeroiden välillä, Sanua sanoo. Tämä johtuu erityisesti siitä, että lähteet ovat päällekkäisiä, hän lisää, ja siksi ne voidaan luokitella useampaan kuin yhteen luokkaan.
Missä on eniten metaania?
Tutkijat sanovat, että kolmella alueella -Afrikassa ja Lähi-idässä, Kiinassa, Etelä-Aasiassa ja Oseaniassa metaanipäästöt lisääntyvät eniten. Kussakin tapauksessa päästöt lisääntyivät 10-15 miljoonaa tonnia vuosien 2000-2006 keskiarvosta. ja 2017
Seuraavaksi suurin kasvu oli 5,0-6,7 miljoonaa tonnia Pohjois-Amerikassa, ja se johtui ensisijaisesti 4,4-5,1 miljoonan tonnin kasvusta Yhdysvalloissa, budjetin mukaan.
Sen sijaan Euroopassa päästöt vähentyivät vaatimattomasti, noin 1,6–4,3 miljoonaa tonnia, pääasiassa maatalouden vähäisempien päästöjen vuoksi.
Tämä on vastoin muilla alueilla havaittua suuntausta, sillä maatalouden päästöjen kasvu on suurin syy kokonaispäästöjen kasvuun Afrikassa, Etelä-Aasiassa ja Oseaniassa.
Fossiilisten polttoaineiden osalta suurin kasvumetaanipäästöt - 5-12 miljardia tonnia — Kiinassa, Pohjois-Amerikassa, Afrikassa, Etelä-Aasiassa ja Oseaniassa kasvaessa 4-6 miljoonaa tonnia. Fossiilisiin polttoaineisiin liittyvät metaanipäästöt lisääntyivät Yhdysvalloissa 3,4 miljoonalla 4,0 miljoonaan tonniin.
On kuitenkin pidettävä mielessä, että viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että valtavasta määrästä huolimatta fossiilisten polttoaineiden metaanipäästöt "aliarvioitiin".
Lue myös
Tuomiopäivän jäätikkö osoittautui vaarallisemmaksi kuin tutkijat ajattelivat. Kerromme pääasia
GitHub on korvannut termin "päällikkö" neutraalilla vastaavalla
Kaksi todistetta maan ulkopuolisesta elämästä syntyi kerralla. Yksi Venuksella, toinen - kukaan ei tiedä missä