Waar komt methaan vandaan en waarom is het gevaarlijk?
In 2018 was methaan (CH4) verantwoordelijk voor ongeveer 9,5% van alle broeikasgasemissies in
Wereldwijd is 50 tot 65 procent van de totale CH4-uitstoot afkomstig van menselijke activiteiten.
- Landbouw. Vee zoals veeVee, varkens, schapen en geiten produceren methaan als onderdeel van het normale verteringsproces. Het is ook een gas dat vrijkomt bij de opslag of verwerking van mest. Omdat mensen deze dieren grootbrengen voor voedsel en andere producten, wordt aangenomen dat emissies verband houden met menselijke activiteiten. Wanneer de uitstoot van vee en mest wordt gecombineerd, is de landbouwsector de grootste bron van methaanemissies.
- Energie en industrie. Aardgas- en oliesystemen zijn dat welde op een na grootste bron van methaanemissies. Dit gas is het hoofdbestanddeel van aardgas in de Verenigde Staten. Methaan komt vrij in de atmosfeer tijdens de productie, verwerking, opslag, transport en distributie van aardgas, en tijdens de productie, verwerking, transport en opslag van ruwe olie. Mijnbouw is ook een bron van CH4-emissies.
- Afval van woningen en bedrijven. Methaan wordt tijdens de ontbinding op stortplaatsen gevormdafval- en afvalwaterzuivering. Stortplaatsen zijn de derde grootste bron van CH4-emissies in de Verenigde Staten. Methaan wordt ook geproduceerd tijdens de behandeling van huishoudelijk en industrieel afvalwater en tijdens het composteren.
Methaan wordt ook uitgestoten door een aantal natuurlijke stoffenbronnen. Natuurlijke wetlands zijn de grootste bron van CH4-emissies van bacteriën die organische materialen afbreken zonder zuurstof. Kleinere bronnen zijn onder meer termieten, oceanen, sedimenten, vulkanen en bosbranden.
Hoe methaanuitstoot verminderen?
Er zijn verschillende manieren om de uitstoot van methaan te verminderen.De EPA – de Amerikaanse Environmental Protection Agency – heeft naast regelgevende initiatieven een aantal vrijwillige programma’s om de CH4-uitstoot te verminderen. Daarnaast ondersteunt het bedrijf het Global Methaan Initiative, een internationaal partnerschap dat mondiale strategieën stimuleert om de uitstoot van methaangas te verminderen.
Emissiebron Hoe emissie verminderen?IndustrieModernisering van de gebruikte apparatuurwinning, opslag en transport van olie en aardgas kunnen veel van de lekken die bijdragen aan de uitstoot van methaangas verminderen. Methaan uit de kolenmijn kan ook worden opgevangen en gebruikt voor energie via het Natural Gas STAR en Coalbed Methaan Outreach Program (CMOP).landbouwMethaan uit mestbeheerpraktijken kan dat wel zijnverminderen en opvangen door de strategie voor mestbeheer te veranderen. Bovendien kunnen veranderende diervoederpraktijken de uitstoot door darmfermentatie verminderen. U kunt meer leren over verbeterde veehouderijpraktijken door het EPA AgSTAR-programma te bekijken.Afval van huizen en bedrijvenSinds de uitstoot van methaan opStortplaatsen zijn een belangrijke bron van gasemissies in de Verenigde Staten. Emissiecontroles die gas uit stortplaatsen opvangen, kunnen helpen bij strategieën voor emissiereductie.
Waarom is het belangrijk om methaan te bestrijden?
Al blijft methaan niet zo in de atmosfeer hangenZolang het net als kooldioxide is, is het in eerste instantie veel destructiever voor het klimaat, omdat het zo efficiënt warmte absorbeert. In de eerste twee decennia na het vrijkomen is methaan 84 keer krachtiger dan kooldioxide.
Omdat methaan zo krachtig is en de mensheid toch oplossingen heeft om de uitstoot te verminderen, is het omgaan met methaan de snelste en meest effectieve manier om de opwarming van de planeet te vertragen.
Als vóór gebruik methaan in de lucht vrijkomt- bijvoorbeeld uit een lekkende buis - het absorbeert zonnewarmte en verwarmt de atmosfeer. Om deze reden wordt het beschouwd als een broeikasgas zoals kooldioxide.
Hoe het methaanprobleem oplossen?
Tot voor kort was er weinig over bekendwaar de lekken zijn opgetreden en hoe deze het beste kunnen worden verholpen. In 2012 begon EDF met een reeks onderzoeken om lekken beter op te sporen en oplossingen te vinden.
Samenvatting van 16 onderzoeken over de gehele Amerikaanse toeleveringsketenblijkt dat de methaanemissie aanzienlijk hoger is dan aanvankelijk werd gedacht. In mei 2016 keurde de EPA de allereerste nationale regel goed om de methaanemissies van olie- en gasactiviteiten rechtstreeks te beperken, wat een nieuwe kans opende om de klimaatvervuiling terug te dringen. Momenteel probeert de Amerikaanse Environmental Protection Agency regelgeving vast te stellen die inwoners van de VS beschermt tegen methaanvervuiling.
EPA-project - Google Earth Outreach - Helptvisualiseer klimaatgevaarlijke lekken in lokale gemeenschappen. Waarom is het belangrijk? Bewustwording van de omvang en impact van methaanlekken is essentieel voor effectieve beleidsontwikkeling.
Tot op heden is er een andere technologie ontwikkeld,wat helpt om sporen van methaan te identificeren. Een krachtige nieuwe satelliet is in de lucht verschenen om de uitstoot van methaan te volgen, een van de belangrijkste gassen die de door de mens veroorzaakte klimaatverandering beïnvloeden.
Welke ontwikkelingen zijn er om methaan tegen te gaan?
Nieuwste Iris-satelliet voor methaanmonitoring
Het ruimtevaartuig dat bekend staat als Iris kantonen methaanpluimen in de atmosfeer met een resolutie van slechts 25 meter. Hierdoor is het mogelijk om individuele bronnen van methaan te identificeren, bijvoorbeeld specifieke olie- en gasinstallaties.
Iris werd op 2 september gelanceerd door het Canadese bedrijf GHGSat (Global Emissions Monitoring) in Montreal. Het is de eerste in een constellatie van tien ruimtevaartuigen die eind 2022 zullen arriveren.
Iris' eerste poging om een aanzienlijke methaanuitstoot te detecteren.
Waarnemingen werden uitgevoerd boven Turkmenistan, ineen regio waar voorheen grote pluimen van olie- en gasinfrastructuur werden opgemerkt. De detectie, bovenop een standaard luchtfoto, toont methaanconcentraties in de lucht boven normale achtergrondniveaus.
“We moeten nog werken aan kalibratie,waardoor we de detectiedrempel en de uiteindelijke prestaties van de satelliet kunnen controleren. Maar de beeldkwaliteit is volgens elke standaard fenomenaal, ”vertelde GHGSat-CEO Stéphane Germain aan BBC News.
GHGSat werkt al samen met regelgevende operatorsautoriteiten en andere belanghebbenden om deze emissies te karakteriseren met behulp van een prototypesatelliet genaamd Claire, die het in 2016 lanceerde. De orbitale aanwezigheid van Iris biedt het bedrijf een extra stroom gegevens die het nu wil interpreteren. bij een nieuwe Britse denktank die de komende weken in Edinburgh en Londen wordt geopend.
"Er zijn mogelijkheden van wereldklasse in wat we doen in het VK", legt dr. Germain uit, "niet alleen in analyse, maar ook in de ruimtevaartuigsystemen die ons interesseren."
Sentinel-5P-satelliet van ESA
GHGSat heeft onlangs zijn banden versterkt met het Europese Ruimteagentschap, dat de Sentinel-5P-satelliet van de EU beheert.
Het houdt ook methaan in de gaten door dagelijks wereldwijde momentopnamen van het gas te maken. Maar bij een resolutie van 7 km zijn de gegevens veel minder onthullend dan de gegevens van Iris en Claire.
ESA
Maar als je beide satellieten samen gebruikt, vormen ze zoiets als een droomteam voor methaanonderzoek, zeggen wetenschappers.
“Ze (Sentinel-5P) kunnen iedereen de hele wereld ziendag. We kunnen dit niet doen. Maar we kunnen individuele objecten zien. Ze kunnen het niet. Dit is dus echt een fantastische combinatie, en het zorgt voor een zeer goede relatie met de European Space Agency, en ik denk dat we net beginnen uit te groeien tot iets veel meer. "
De volgende satelliet van GHG, Hugo, wordt getest en zal naar verwachting later dit jaar worden gelanceerd.
Het bedrijf ontving onlangs $ 30 miljoen aan extra financiering waarmee het drie ruimtevaartuigen kan bouwen die Hugo in een baan om de aarde zullen volgen.
Het wereldwijde methaanprobleem. Wat is de moeilijkheid om er rekenschap van te geven?
Methaan budget
Methaan is een krachtig broeikasgas en dat is het ookde op een na grootste bijdrage aan de door de mens veroorzaakte opwarming van de aarde, na CO2. Per massa-eenheid is methaan 84 tot 86 keer sterker dan CO2 over 20 jaar en 28 tot 34 keer sterker over 100 jaar.
Met het wereldwijde methaanbudget kun je bijhouden waar het methaan vandaan komt, hoeveel er wordt opgenomen door "putten" en dus hoeveel er nog in de atmosfeer zit.
Het methaanbudget is een initiatief van de Globalhet Carbon Project (GCP), een internationaal onderzoeksprogramma dat tot doel heeft "een compleet beeld van de wereldwijde koolstofcyclus te creëren". GCP is opgericht in 2001 en biedt jaarlijkse updates over de wereldwijde koolstofemissies.
Methaan is "iets gecompliceerder", legt dr. Marielle Saunois uit, een assistent-professor aan de Universiteit van Versailles Saint-Quentin in Frankrijk, die het wereldwijde methaanbudget leidt.
De moeilijkheid is deels te wijten aan het feit dat voorhet creëren van een methaanbudget vereist langdurige modelruns die tijd vergen. De wetenschappelijke gemeenschap zou te veel middelen kosten om de gegevens elk jaar bij te werken. Als gevolg hiervan wordt het methaanbudget elke twee tot drie jaar geactualiseerd.
Er is een derde publicatie die verscheen in een whitepaper in Earth System Science Data en in een begeleidend "toekomstgericht" artikel in Environmental Research Letters.
Dubbele benaderingen van methaanbudget
De mondiale methaanbalans gebruikt twee verschillende benaderingen om bronnen en putten te schatten.
- De eerste benadering is ‘bottom-up’richt zich op de uitstoot van methaan aan de bron. Het maakt gebruik van emissiegegevens die door individuele landen zijn gerapporteerd in de nationale broeikasgasinventarissen aan de VN. Deze inventarissen hebben betrekking op antropogene bronnen zoals het gebruik van fossiele brandstoffen, de veehouderij, de rijstteelt en stortplaatsen.
Deze schattingen worden samengevat met simulaties van anderebronnen van methaan zoals wetlands, bosbranden en termieten. Zo worden satellietgegevens over het wereldwijde gebied dat door branden is verbrand, gecombineerd met modellen die "rekening houden met het type verbrande vegetatie, het verbrande gebied en de duur van de brand, en het type brand", legt Sonua uit.
- De tweede benadering wordt top-down genoemd.Dit begint met observaties van methaanconcentraties op wereldschaal en werkt achteruit, waarbij gebruik wordt gemaakt van modellen om te schatten waar deze vandaan komen.
Geen van beide benaderingen is perfect, endeze twee methoden zijn volgens wetenschappers "onverenigbaar". Maar de dubbele benadering heeft zo zijn voordelen. De top-down benadering, zegt dr. Sanua, "is een betrouwbaardere schatting van het globale totaal" van methaanemissies, maar bottom-up schattingen worden gebruikt om de emissies in specifieke regio's en sectoren te bepalen.
Bijvoorbeeld emissies uit wetlands en zoet waterwater is bijzonder moeilijk in te schatten, wat een "significante discrepantie" betekent tussen dalende en stijgende cijfers, zegt Sanua. Dit komt met name door het feit dat de bronnen elkaar overlappen, voegt ze eraan toe, en daarom kunnen ze in meer dan één categorie worden ingedeeld.
Waar is de meeste methaan?
Onderzoekers zeggen dat in drie regio's -Afrika en het Midden-Oosten, China, Zuid-Azië en Oceanië zien de grootste toename van de methaanemissies. In beide gevallen is de uitstoot tussen 2000 en 2006 met 10 tot 15 miljoen ton toegenomen. en 2017
De op een na grootste stijging bedroeg 5,0-6,7 miljoen ton in Noord-Amerika, en werd voornamelijk veroorzaakt door een stijging van 4,4-5,1 miljoen ton in de VS, zo blijkt uit de begroting.
Daarentegen zag Europa een bescheiden emissiereductie, met ongeveer 1,6-4,3 miljoen ton, voornamelijk als gevolg van lagere emissies door de landbouw.
Dit is in strijd met de trend die in andere regio's wordt waargenomen, waarbij toenemende landbouwemissies de belangrijkste reden zijn voor de toename van de totale emissies in Afrika, Zuid-Azië en Oceanië.
Voor fossiele brandstoffen is de grootste stijging te zienmethaanemissies - 5-12 miljard ton — werd gerapporteerd in China, waarbij Noord-Amerika, Afrika, Zuid-Azië en Oceanië een groei kenden van 4-6 miljoen ton. De aan fossiele brandstoffen gerelateerde methaanemissies in de Verenigde Staten zijn met 3,4 miljoen ton toegenomen tot 4,0 miljoen ton.
Men moet echter in gedachten houden dat recente studies hebben aangetoond dat ondanks de enorme aantallen de methaanemissies van fossiele brandstoffen "schromelijk onderschat" werden.
Lees ook
De Doomsday-gletsjer bleek gevaarlijker te zijn dan wetenschappers dachten. We vertellen het belangrijkste
GitHub heeft de term "master" vervangen door een neutraal equivalent
Twee bewijzen van buitenaards leven kwamen tegelijk naar voren. De ene op Venus, de andere - niemand weet waar