Звідки береться метан і чому він небезпечний?
У 2018 році на метан (CH4) припадало близько 9,5% всіх викидів парникових газів у
У всьому світі від 50 до 65 відсотків загальних викидів CH4 припадає на людську діяльність.
- Сільське господарство. Худоба, така як велика рогата худоба, свині, вівці та кози, виробляєМетан як частина нормального процесу травлення також утворюється при зберіганні або переробці гною.Оскільки люди вирощують цих тварин для їжі та інших продуктів, вважається, що викиди пов'язані з діяльністю людини.Коли поєднуються викиди тваринництва та гною, сільськогосподарський сектор є найбільшим джерелом викидів метану.
- Енергетика і промисловість. Системи природного газу та нафти є другим за величиною джерелом викидів метану.Цей газ є основним компонентом природного газу в США.Метан викидається в атмосферу під час видобутку, переробки, зберігання, транспортування та розподілу природного газу, а також під час видобутку, переробки, транспортування та зберігання сирої нафти.Видобуток вугілля також є джерелом викидів СН4.
- Відходи з будинків і підприємств. Метан утворюється на полігонах при розкладанні відходів і очищенні стічних вод.Сміттєзвалища є третім за величиною джерелом викидів CH4 в США.Метан також утворюється при очищенні побутових і промислових стічних вод і компостуванні.
Метан також виділяється з ряду природнихджерел. Природні водно-болотні угіддя є найбільшим джерелом викидів CH4 від бактерій, що розкладають органічні матеріали за відсутності кисню. Менші джерела включають терміти, океани, відкладення, вулкани і лісові пожежі.
Як знизити викиди метану?
Існує кілька способів зниження викидів метану. EPA, Агентство з охорони навколишнього середовища США, маєряд добровільних програм зі скорочення викидів CH4 на додаток до регуляторних ініціатив.Крім того, компанія підтримує Глобальну метанову ініціативу. Це міжнародне партнерство, яке просуває глобальні стратегії скорочення викидів метану.
Джерело вибросовКак скоротити викиди?промисловістьМодернізація обладнання, що використовується для видобутку, зберігання та транспортування нафти та природного газузменшити кількість витоків, які сприяють викидам метану з вугільних шахттакож може бути уловлений і використаний для отримання енергії в рамках програми Natural Gas STAR and Coalbed Methane Outreach Program (CMOP).Сільське господарствоМетан з методів управління гноєм можна зменшити та вловити, змінивши стратегії управління гноєм.Крім того, зміна практики годівлі тварин може зменшити викиди відДізнайтеся більше про вдосконалені методи тваринництва, переглянувши програму AgSTAR від EPA.Відходи будинків і підприємствОскільки викиди метану зі звалищ є основним джерелом викидів газу в США, заходи контролю викидів, які вловлюютьГаз зі звалищ може допомогти у стратегіях скорочення викидів.
Чому важливо боротися з метаном?
Хоча метан не затримується в атмосфері так довго, як вуглекислий газ, спочатку він набагато шкідливіший для клімату через те, наскільки ефективно він поглинає У перші два десятиліття після викиду метан у 84 рази сильніший за вуглекислий газ.
Оскільки метан дуже потужний і в той же час у людства є рішення, які скорочують його викиди, поводження з метаном це найшвидший і ефективний спосіб уповільнити темпи потепління планети.
Якщо метан потрапляє в повітря перед використанням- наприклад, з негерметичной труби - він поглинає сонячне тепло, нагріваючи атмосферу. З цієї причини він вважається парниковим газом, наприклад двоокисом вуглецю.
Як вирішити проблему з метаном?
До недавнього часу було мало що відомо протому, де відбувалися витоку, і про те, як найкраще їх виправити. У 2012 році компанія EDF розпочала серію досліджень, щоб краще виявляти витоку і знаходити рішення.
Резюме 16 досліджень по всьому ланцюгу поставок СШАпоказує викиди метану значно вище, ніж передбачалося спочатку. У травні 2016 року EPA затвердило перше в історії національне правило прямого обмеження викидів метану від нафтогазових операцій, відкривши нову можливість зменшення забруднення клімату. На даний момент Агентство з охорони навколишнього середовища США прагне встановити правила, які захищають жителів США від забруднення метаном.
Проект EPA - Google Earth Outreach - допомагаєвізуалізувати небезпечні для клімату витоку, виявлені в місцевих громадах. Чому це важливо? Підвищення обізнаності про масштаби і вплив витоків метану має важливе значення для розробки ефективної політики.
На сьогоднішній день створена ще одна технологія,яка допомагає виявляти сліди метану. На небі з'явився новий потужний супутник для моніторингу викидів метану, одного з ключових газів, що впливають на зміну клімату, викликане діяльністю людини.
Які є розробки для боротьби з метаном?
Новітній супутник Iris для моніторингу метану
Космічний апарат, відомий як Iris, можевідображати шлейфи метану в атмосфері з дозволом всього 25 метрів. Це дозволяє ідентифікувати окремі джерела метану, наприклад, конкретні нафтогазові об'єкти.
Iris був запущений канадською компанією GHGSat (Global Emissions Monitoring) у Монреалі 2 вересня. Це першопрохідник у сузір'ї з 10 космічних апаратів, що з'явиться до кінця 2022 року.
Перша спроба Iris зареєструвати значний викид метану.
Спостереження проводилися над Туркменістаном, врегіоні, де раніше були відзначені великі шлейфи від нафтогазової інфраструктури. Виявлення, накладене на стандартне зображення з повітря, показує концентрацію метану в повітрі, що перевищує нормальні фонові рівні.
«Нам все ще потрібно працювати над калібруванням,яка потім дозволить нам перевірити поріг виявлення і остаточні характеристики супутника. Але як зображення - це феноменально по будь-яким стандартам », - заявив генеральний директор GHGSat Стефан Жермен в інтерв'ю для BBC News.
GHGSat вже працює з операторами, які регулюютьорганами та іншими зацікавленими сторонами, щоб охарактеризувати ці викиди за допомогою прототипу супутника під назвою Claire, який він запустив в 2016 році. Присутність на орбіті Ірис надає компанії додатковий потік даних, які він тепер має намір інтерпретувати. в новому британському аналітичному центрі, який буде відкритий в Единбурзі та Лондоні в найближчі тижні.
«У тому, що ми робимо в Великобританії, є можливості світового рівня, - пояснює доктор Жермен, - не тільки в області аналітики, але і в системах космічних кораблів, які нас цікавлять».
Супутник Sentinel-5P від ЕКА
GHGSat останнім часом зміцнює свої зв'язки з Європейським космічним агентством, яке експлуатує супутник ЄС Sentinel-5P.
Він також контролює метан, роблячи щоденні глобальні знімки газу. Але при роздільній здатності 7 км його дані набагато менш показові, ніж дані Iris і Claire.
ЕКА
Однак складіть якщо використовувати обидва супутника разом, вони утворюють щось на зразок команди мрії для дослідження метану, запевняють вчені.
«Вони (Sentinel-5P) можуть бачити весь світ кожендень. Ми не можемо цього зробити. Але ми можемо бачити окремі об'єкти. Вони не можуть цього зробити. Так що, дійсно, це фантастична комбінація, і вона створює дуже хороші відносини з Європейським космічним агентством, і я думаю, що ми тільки починаємо перетворюватися в щось набагато більше ».
Наступний супутник GHG, Hugo, повинна пройти тестування і, як очікується, буде запущений в кінці цього року.
Компанія недавно отримала 30 млн доларів у вигляді додаткового фінансування, яке дозволяє їй побудувати три космічних корабля, які будуть слідувати за Hugo на орбіту.
Глобальна проблема метану. У чому складність його обліку?
бюджет метану
Метан є потужним парниковим газом і єдругим за величиною фактором глобального потепління, спричиненим діяльністю людини, після CO2. На одиницю маси метан у 84-86 разів сильніший за CO2 за 20 років і в 28-34 рази сильніший за 100 років.
Глобальний бюджет метану дозволяє відстежувати, звідки походять викиди метану, скільки поглинається «стоками» і, отже, скільки залишається в атмосфері.
Бюджет метану - це ініціатива Глобальноговуглецевого проекту (GCP), міжнародної дослідницької програми, яка спрямована на «створення повної картини глобального вуглецевого циклу». Заснований в 2001 році, GCP надає щорічну оновлену інформацію про глобальні викиди вуглецю.
З метаном «все трохи складніше», - пояснює доктор Маріель Саунуа, доцент Версальського університету Сен-Кантен у Франції, яка очолює глобальну бюджет метану.
Складність частково пояснюється тим, що длястворення бюджету метану потрібні тривалі прогони моделі, які вимагають часу. Щоб оновлювати дані щороку у наукової спільноти треба було б занадто багато ресурсів. В результаті бюджет метану оновлюється кожні два-три роки.
Є третя публікація з'явилася в офіційному документі в журналі Earth System Science Data і в супровідному «перспективному» документі в журналі Environmental Research Letters.
Подвійні підходи до бюджету метану
Глобальний баланс метану використовує два різних підходи до оцінки джерел і стоків.
- Перший підхід - "висхідний", якийфокусується на викидах метану у джерела. При цьому використовуються дані про викиди, які надаються окремими країнами в національних кадастрах парникових газів в ООН. Ці кадастри охоплюють антропогенні джерела, такі як використання викопного палива, тваринництво, вирощування рису та звалища.
Ці оцінки підсумовуються з моделюванням іншихджерел метану, таких як водно-болотні угіддя, лісові пожежі і терміти. Наприклад, супутникові дані про глобальну площі, спаленої пожежами, поєднуються з моделями, які «враховують тип спаленої рослинності, випалену поверхню і тривалість пожежі, а також тип пожежі», - пояснює сону.
- Другий підхід називається «згори донизу».Це починається зі спостережень за концентраціями метану у глобальному масштабі і працює у зворотному напрямку, використовуючи моделювання, щоб оцінити, де вони виникли.
Жоден з підходів не є бездоганним, іці два методи, за словами вчених, «несумісні». Але у подвійного підходу є свої переваги. Спадний метод, запевняє доктор сану, «є більш надійною оцінкою глобального загального обсягу» викидів метану, однак висхідні оцінки використовуються для визначення викидів в конкретних регіонах і секторах.
Наприклад, викиди водно-болотних угідь і прісноїводи особливо складно оцінити, що означає «істотна розбіжність» між спадними і висхідними числами, каже сану. Зокрема, це пов'язано з тим, що джерела перетинаються, додає вона, і, отже, їх можна віднести до більш ніж однієї категорії.
Де найбільше метану?
Дослідники кажуть, що у трьох регіонах —Африці та Близькому Сході, Китаї, Південній Азії та Океанії – спостерігається найбільше зростання викидів метану. У кожному випадку викиди зросли на 10-15 млн. тонн між середнім показником 2000-06 років. та 2017 р.
Наступним за величиною було зростання на 5,0-6,7 млн. тонн у Північній Америці, і, як показує бюджет, в основному за рахунок збільшення на 4,4-5,1 млн. тонн у США.
Навпаки, в Європі спостерігалося невелике скорочення викидів, приблизно на 1,6-4,3 млн тонн, в основному через меншої кількості викидів від сільського господарства.
Це суперечить тенденції, що спостерігається в інших регіонах, при цьому збільшення сільськогосподарських викидів є основною причиною збільшення загальних викидів в Африці, Південній Азії та Океанії.
Що стосується викопного палива, найбільше зростаннявикидів метану - 5-12 млрд тонн & # 8212; був зареєстрований у Китаї, причому у Північній Америці, Африці, Південній Азії та Океанії спостерігалося зростання на 4-6 млн тонн. Викиди метану, пов'язані з копалинами, у США збільшилися на 3,4-4,0 млн тонн.
І все ж варто враховувати, що недавні дослідження показали - незважаючи на величезні цифри, викиди метану від викопного палива були «сильно недооцінені».
Читати також
Льодовик «Судного дня» виявився небезпечніше, ніж думали вчені. розповідаємо головне
GitHub замінив термін «майстер» на нейтральний аналог
З'явилося відразу два докази позаземного життя. Одне на Венері, інше - невідомо де