Metan emisyonları - Methane emissions

İnsan faaliyetlerinden kaynaklanan metan emisyonlarının kaynakları:
2020 yılı tahminleri

  Fosil Yakıt Kullanımı (%33)
  Hayvansal Tarım (%30)
  Bitki Tarımı (%15)
  Atık (%18)
  Tüm Diğer (%4)

Artan metan emisyonları yükselen konsantrasyonu en büyük katkıyı olan sera gazları içinde Dünya'nın atmosferi ve tek üçte yakın dönem içinde hiç kadar sorumludur küresel ısınma . 2019 yılında, küresel olarak salınan metan gazının yaklaşık %60'ı (360 milyon ton) insan faaliyetlerinden kaynaklanırken, doğal kaynaklar yaklaşık %40 (230 milyon ton) katkıda bulundu. Gazı yakalayıp kullanarak metan emisyonlarını azaltmak, aynı anda çevresel ve ekonomik faydalar sağlayabilir.

Antropojenik emisyonların yaklaşık üçte biri (%33) , fosil yakıtların çıkarılması ve dağıtımı sırasında gaz salınımından kaynaklanmaktadır ; çoğunlukla gaz tahliyesi ve gaz sızıntıları nedeniyle . Rusya, petrol ve gazdan dünyanın en çok metan salan ülkesidir. Hayvansal tarım da benzer şekilde büyük bir kaynaktır (%30); öncelikle sığır ve koyun gibi geviş getiren hayvanlar tarafından enterik fermantasyon nedeniyle . İnsan tüketici atık akışları, özellikle çöplüklerden ve atık su arıtımından geçenler , üçüncü bir ana kategori haline geldi (%18). Hem gıda hem de biyokütle üretimi dahil olmak üzere bitkisel tarım dördüncü bir grubu (%15) oluşturur ve pirinç üretimi tek başına en büyük katkıyı yapar.

Dünyanın sulak alanları , kalıcı doğal metan kaynaklarının yaklaşık dörtte üçüne (%75) katkıda bulunur. Yüzeye yakın hidrokarbon ve klatrat hidrat birikintilerinden kaynaklanan sızıntılar , volkanik salınımlar , orman yangınları ve termit emisyonları geri kalanın çoğunu oluşturur. Geviş getiren memelilerin hayatta kalan vahşi popülasyonlarından elde edilen katkılar, sığır, insan ve diğer çiftlik hayvanlarının katkıları tarafından büyük ölçüde bunalmıştır.

Atmosferik konsantrasyon ve ısınma etkisi

Küresel ortalama atmosferik CH 4 (üst grafik) ve yıllık büyüme oranı (alt grafik)

Atmosfer metan (CH 4 ) konsantrasyonu ve 2019 yılında milyar başına 1860 pay aşıldığında, önceden endüstriyel seviyede iki-ve-bir-buçuk kez eşittir. Metanın kendisi , yalnızca karbondioksitten (CO 2 ) sonra ikinci olan doğrudan ışınımsal zorlamaya neden olur . Oksijen bileşikleri ile etkileşimlere güneş ışığı ile uyarılan nedeniyle, CH 4 , aynı zamanda kısa ömürlü atmosferik varlığı artırabilir ozon ve su buharı, kendi güçlü bir ısınmaya yol açan gaz: hava araştırmacılar etkisi ısınma, metan yakın vadede bu amplifikasyon çağrı zorlama dolaylı ışınımsal . Bu tür etkileşimlerin ortaya çıktığında, daha uzun ömürlü ve daha az etkili bir CO 2 de üretilir. Hem doğrudan hem de dolaylı zorlamalar da dahil olmak üzere, atmosferik metan artışı, kısa vadeli küresel ısınmanın yaklaşık üçte birinden sorumludur.

Metan kadar fazla ısı karbon dioksit, aynı kütleye göre tuzak az yayılan CH yarısından neden olur rağmen 4 on sonra, atmosferde, kalıntıları. Ortalama olarak, karbon tutma oranlarında herhangi bir değişiklik olmadığı varsayıldığında, karbondioksit çok daha uzun süre ısınır. Küresel ısınma potansiyeli (GWP), belirli bir zaman süresi zarfında, bağlı karbon dioksitten edilene başka gazlar için ısınma karşılaştırılması için bir yoldur. Örnek olarak, metan GWP 20 CH bir ton bu 85 aracı 4 atmosfere salınan bir CO ton yaklaşık olarak 85 kat atmosferik ısınma oluşturur 2 20 yıllık bir süre içinde verilebilir. 100 yıllık bir zaman ölçeğinde, metanın GWP 100'ü 28-34 aralığındadır.

Emisyon kaynaklarının listesi

Küresel Karbon Projesi tarafından tahmin edilen, 2008-2017 yılları için ana metan kaynakları
"Yukarıdan aşağıya inversiyon modelleri ve aşağıdan yukarıya modeller ve envanterler için 2008-2017 on yılı için beş geniş kategoriden metan küresel emisyonları (sağ koyu renkli kutu grafikleri).

Abiojenik metan, eski biyokütleyi fosil yakıtlara dönüştüren jeolojik süreçlerden kaynaklanan kayalarda ve toprakta depolanır. Biyojenik metan, mikroorganizmalar tarafından metanojenez adı verilen bir süreçte aktif olarak üretilir . Belirli koşullar altında, bir metan örneğinden sorumlu olan işlem karışımı , karbon izotoplarının oranından ve karbon tarihlemesine benzer analiz yöntemleriyle çıkarılabilir .

antropojenik

Dört kaynak kategorisinden metan emisyonlarının haritası

İnsan toplumundan kaynaklanan metan kaynaklarını tanımlayan kapsamlı bir sistem yöntemi , antropojenik metabolizma olarak bilinir . 2020 itibariyle, bazı kaynaklardan gelen emisyon hacimleri diğerlerinden daha belirsizdir; Kısmen sınırlı küresel ölçüm kapasitesi tarafından yakalanmayan yerel emisyon artışları nedeniyle. Bir metan emisyonunun dünyanın troposferinde iyice karışması için gereken süre yaklaşık 1-2 yıldır.

Kategori Başlıca Kaynaklar IEA Yıllık Emisyonu
(Milyon Ton)
Fosil yakıtlar Gaz dağıtımı 45
Petrol kuyuları 39*
Kömür madenleri 39
biyoyakıtlar Anaerobik sindirim 11
Endüstriyel tarım enterik fermantasyon 145
Pirinç tarlaları
Gübre yönetimi
biyokütle biyokütle yakma 16
Tüketici atıkları Katı atık
Çöp gazı
68
atıksu
Toplam antropojenik 363
* Petrol kuyularından her yıl ilave 100 milyon ton (140 milyar metreküp) gaz tahliye edilmekte ve yakılmaktadır .
Ek Referanslar:

Doğal

Üç doğal kaynaktan ve bir lavabodan gelen metan emisyonlarının haritası.

Doğal kaynaklar her zaman metan döngüsünün bir parçası olmuştur . Tarım ve inşaat alanları için drenaj nedeniyle sulak alan emisyonları azalmaktadır.

Kategori Başlıca Kaynaklar IEA Yıllık Emisyonu
(Milyon Ton)
sulak alanlar sulak alan metan 194
Diğer doğal Jeolojik sızıntılar
Volkanik gaz
39
Arktik erime
Permafrost
okyanus çökelleri
orman yangınları
termitler
tamamen doğal 233
Ek Referanslar:

Metan emisyonlarının önemi

Metan emisyonlarının azaltılması, karbon emisyonlarının üstesinden gelmek için zaman kazandırabileceğinden önemlidir .

Küresel izleme

"Süper yayıcı" olarak adlandırılan fosil çıkarımları ve açıklanamayan atmosferik dalgalanmalar da dahil olmak üzere metan emisyonlarındaki belirsizlikler, hem bölgesel hem de küresel ölçekte daha iyi izleme ihtiyacını vurgulamaktadır. Uydular yakın zamanda metan ve diğer daha güçlü sera gazlarını iyileştirilmiş çözünürlükle ölçme yeteneğiyle çevrimiçi olmaya başladı. Tropomi tarafından 2017 yılında fırlatılan alet Avrupa Uzay Ajansı yeryüzünün metan, kükürt dioksit, azot dioksit, karbon monoksit, aerosol ve ozon konsantrasyonlarını ölçmek troposfer birkaç kilometre çözünürlüklerde. Japonya'nın 2018'de piyasaya sürülen GOSAT-2 platformu da benzer yetenekler sağlıyor. CLAIRE Kanadalı firma tarafından 2016 yılına başlatılan uydu GHGSat böylece emisyon kaynağını saptamak için müşterilerine sağlayan Little'ın olarak 50 olarak metreye kadar karbondioksit ve metan çözebilirsiniz.

Ulusal azaltma politikaları

Tarihsel envanterlerden ve gelecekteki Ortak Sosyoekonomik Yollar (SSP) projeksiyonlarından kaynaklanan küresel antropojenik metan emisyonları .

Çin, kömür santrallerinin metan emisyonlarını yakalamasını veya metanı CO'ya dönüştürmesini gerektiren yönetmelikleri uygulamaya koydu.
2
Ocak 2019'da yayınlanan bir Nature Communications makalesine göre , metan emisyonları bunun yerine 2000 ile 2015 arasında yüzde 50 arttı.

Mart 2020'de Exxon , sızıntıların tespiti ve onarımını, havalandırmanın ve yanmamış metan salınımının en aza indirilmesini ve şirketler için raporlama gerekliliklerini içerecek daha katı metan düzenlemeleri için çağrıda bulundu. Ancak, Ağustos 2020'de ABD Çevre Koruma Ajansı , ABD petrol ve gaz endüstrisi için metan emisyonu kurallarının önceden sıkılaştırılmasını iptal etti.


2017 yılı için bölgeye, kaynak kategorisine ve enlemlere göre metan emisyonları.

Kaldırma teknolojisi

2019'da araştırmacılar, zeolit kullanarak atmosferden metan çıkarmak için bir teknik önerdiler . Her metan molekülü CO'ya dönüştürülür
2
iklim üzerinde çok daha küçük bir etkiye sahiptir (%99 daha az). Tüm atmosferik metanın
CO ile değiştirilmesi
2
toplam sera gazı ısınmasını yaklaşık altıda bir oranında azaltacaktır.

Zeolit, gözenekli moleküler yapıya sahip kristal bir malzemedir. Güçlü fanlar, metanı emmek için havayı zeolit ​​reaktörlerinden ve katalizörlerden geçirebilir. Reaktör daha sonra CO oluşturmak ve serbest bırakmak için ısıtılabilir.
2
. Metanın daha yüksek GWP'si nedeniyle, 500$/tonluk bir karbon fiyatında , bir ton metanın çıkarılması 12.000$ kazandıracaktır.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar