Metaan (CH4), looduslikult esinev gaas, on maagaasi põhikomponent ja tugev kasvuhoonegaas (KHG). Kasvuhoonegaasina on nüüd küsimus: kuidas metaan mõjutab Globaalne soojenemine?
Atmosfääri pääsedes toimivad kasvuhoonegaasid Maad isoleeriva tekina, neelavad energiat ja aeglustavad soojuse planeedilt lahkumise kiirust. Metaani puhul neeldub see energia märkimisväärselt hästi.
See protsess, mida nimetatakse kasvuhooneefektiks, toimub looduslikult ja ilma selleta langeks meie planeedi keskmine temperatuur alla külmumise.
Kuid kasvuhoonegaaside heitkoguste suurenemisega viimastel sajanditel on kasvuhooneefekt pidevalt tugevamaks muutunud, aidates kaasa meie planeedi soojenemisele kiirusega, mida paljud peavad murettekitavaks.
Sisukord
Mis on metaan?
Metaan (CH4) on süsivesinik, mis on põhikomponent maagaas. See on lõhnatu gaas, millel puudub värv ja mis on väga tuleohtlik. Metaani leidub nii looduses kui ka ülemäärase inimtegevuse kõrvalsaadusena ning see on parafiinisarja süsivesinike, paremini tuntud alkaanidena, kõige põhilisem liige.
Metaan on süsinikdioksiidi (CO2) järel suuruselt teine inimtekkeline kasvuhoonegaas, mis moodustab umbes 16 protsenti ülemaailmsetest heitkogustest. Metaan on õhust isegi kergem ja võib atmosfääri hajudes kergesti põleda, kuna see ei lahustu vees väga hästi.
Kuigi metaani võib pidada stabiilseks alkaaniks, võib see olla ohtlikult plahvatusohtlik, arvestades ümbritseva õhu praeguseid omadusi, mis tähendab, et metaan võib ja on juba põhjustanud mitmeid plahvatusi sellistes piirkondades nagu söekaevandused ja kolledžid.
Metaan kui kasvuhoonegaas (KHG) tekitab atmosfääris esinemise, mis mõjutab maa temperatuuri ja kliimasüsteemi. Metaani eralduvad mitmesugused inimtekkelised (inimmõjulised) ja looduslikud allikad.
Viimase kahe sajandi jooksul on metaani kontsentratsioon atmosfääris kahekordistunud, seda suuresti tänu inimtegevusele. Kuna metaan on süsihappegaasiga võrreldes nii võimas kasvuhoonegaas kui ka lühiajaline, mõjutaks märkimisväärse vähenemise saavutamine kiiresti ja märkimisväärselt atmosfääri soojenemise potentsiaali.
Metaan on tavaliselt tööstusprotsesside sekundaarne kõrvalsaadus, millest see eraldub. Näiteks püüavad söekaevandused kaevandusest metaani välja lasta, kuna see võib põhjustada plahvatusi. Ajalooliselt ei ole kaevandusettevõtted vaadelnud sellega seotud metaani kui omaette energiaressurssi.
Kuidas metaan mõjutab globaalset soojenemist?
Metaan, samas kui atmosfääris leiduv maagaas võib tööstusliku tegevusega segunedes muutuda ohtlikuks ja kahjulikuks elusorganismidele, eriti inimestele.
Metaan on peamine atmosfääri paisatavate kasvuhoonegaaside tekitaja. Kasvuhoonegaasid, tuntud ka kui kasvuhoonegaasid, on ained, mis provotseerivad soojuse kinnijäämist Maa atmosfääri ja lõpuks tõstavad globaalset pinnatemperatuuri.
Kõige lihtsam on mõelda kasvuhoonegaasidele nagu tekid, mida kasutatakse Maa soojendamiseks. Muidugi ei tee üks tekk liiga palju kahju – aga kujutage ette, et teid on mähkitud kahekümne teki sisse – teil hakkab natuke liiga soe. Täpselt nii tunneb Maa praegu ülemääraste kasvuhoonegaaside heitkoguste tõttu, mis kutsuvad esile globaalset soojenemist.
Nagu varem öeldud, on metaan üks paljudest gaasidest, mis toimivad omamoodi tekina Maa ja stratosfääri vahel. Püüdes kinni päikesekiirte energia, hoiavad nad soojust ja soojendavad ümbritsevat atmosfääri.
See mitte ainult ei tõsta globaalset temperatuuri, vaid aitab kaasa ka kliimamuutustele, nagu polaarjäämütside sulamine ja merepinna tõus, aga ka koheselt märgatavatele sümptomitele, nagu sagedasemad ja intensiivsemad äärmuslikud ilmastikunähtused.
Seetõttu peetakse metaani kasvuhoonegaasiks, kuna see aitab kaasa ka kasvuhooneefektile ja planeedi soojenemisele.
Lisaks reageerib metaan ka erinevate hüdroksüülradikaalidega, mis toimivad pesupesemisvahendina, et puhastada välja ülejäänud atmosfääris olevad saasteained. Metaan hävitab lõpuks need hüdroksüülradikaalid, jättes atmosfääri veelgi enam osoonikihti kahandavatele ainetele.
Sel viisil on kõige parem mõelda metaanist kui pestitsiidist, kuna metaan takistab puhtamat õhku sarnaselt sellele, kuidas need putukad võivad takistada muidu viljakat saaki.
Metaan on ka osa maapinna osooni tekkest, mis on veel üks gaas, mis võib kahjustada inimelusid, kuigi neid aineid ei paisata kunagi otseselt atmosfääri.
Maapinna osoon tekib erinevate kemikaalide ja ühendite segamisel, sageli bensiinimootoriga sõidukite põhjustatud saaste või tuumajaamade tegevuse otsese tulemusena.
Koos päikesega võib metaan provotseerida täiendavat maapinna osoonikihti, mis on kahjulik nõrkadele ökosüsteemidele, metsadele ja põllukultuuridele, kuna nende olemus püsib madalal õhus.
Paljud võivad metaani pidada tühiseks, kuna seda leidub looduses, kuid maagaas pole kunagi olnud suurem oht.
Ühinenud Rahvaste Organisatsiooni keskkonnaprogrammi läbi viidud globaalse metaanihinnangu kohaselt on praegu atmosfääris metaani rohkem kui kaks korda rohkem kui enne liigse tööstusliku tootmise ajastut, kusjuures metaani hulk on järsult kasvanud. õhus pärast 1980. aastaid.
Millised on kolm peamist metaaniheite allikat?
Metaanil on meie maailmas palju erinevaid allikaid ja kasutusalasid. Inimtegevuse järsu kasvu tõttu viimase kahe sajandi jooksul on aga metaani kontsentratsioon meie atmosfääris murettekitava kiirusega tõusnud.
Kaasaegsed metaani seiremeetodid on näidanud, et meie keskkonnas on praegu ligikaudu kaks ja pool korda rohkem metaani kui enne tööstusrevolutsiooni.
See puudutab eriti metaani kui väga tugeva kasvuhoonegaasi staatust. Süsinikdioksiid võib küll pähe ajada keskkonnaprobleemid, metaani rolli globaalse soojenemise ja kliimamuutuste soodustamisel ei tohiks alahinnata.
Metaani tase on viimase 150 aasta jooksul enam kui kahekordistunud. Selle põhjuseks on inimtegevus, nagu fossiilkütuste kasutamine ja intensiivne põllumajandus. Enne tööstusrevolutsiooni hoidsid looduslikud valamud metaani taseme ohutus vahemikus.
Hiljutine ÜRO raport viitas sellele, et maailm on teel, et soojeneda üle 2 °C, mis on tunduvalt kõrgem, kui riigid olid Pariisi kokkuleppega kokku leppinud. Äärmuslikud ilmastikunähtused, nagu kuumalained ja vihmasajud, on tõusuteel, mis toovad hävingut kogu maailmas, ilma et ükski riik sellest säästa ei jääks.
Metaaniheitmete allikad on nii looduslikud kui ka inimtekkelised. Peamised looduslikud allikad on märgalad, termiidid ja ookeanid. Looduslikud allikad tekitavad 36% metaaniheitest. Inimallikate hulka kuuluvad prügilad ja põllumajandus.
Kuid kõige olulisem allikas on fossiilkütuste tootmine, transport ja kasutamine. Inimtegevusega seotud allikad tekitavad suurema osa metaani heitkogustest, moodustades 64% koguheitest.
ÜRO keskkonnaprogrammi ning kliima ja puhta õhu koalitsiooni ühisel jõupingutusel läbi viidud globaalne metaani hindamine (GMA) näitas, et inimtekkeline metaan moodustab 64% metaani koguemissioonist ja 90% pärineb kolmest peamisest allikast: põllumajandus (40 %), fossiilkütus (35%) ja prügila, tahked jäätmed ja reovesi (20%).
- põllumajandus
- Fossiilkütuste tööstus
- Prügila, tahked jäätmed ja reovesi
1. Põllumajandus
Põllumajandus on ülekaalukalt suurim inimtekkelise metaani allikas, umbes 32% koguheitest pärineb enterokäärimisest ja sõnnikukäitlusest, ülejäänud 8% on aga seotud riisikasvatusega.
Loomakasvatus on söödatootmisest ja sõnniku ladestumisest tekkivate metaaniheitmete allikas, mida põllumajandusloomade puhul nimetatakse enterokatteks. See tekitab 27% inimese metaaniheitest.
Mäletsejaliste loomade näited on sellised loomad nagu lehmad, lambad ja kitsed. Normaalse seedimisprotsessi käigus tekitavad nad suures koguses metaani. Enterokäärimine toimub nende loomade maos olevate mikroorganismide tõttu.
Loomakasvatus tekitab 90 miljonit tonni metaani aastas. Riisikasvatus on teine suur põllumajanduslik metaaniheite allikas. Riisi tootmiseks mõeldud riisipõllud on inimtekkelised märgalad. Nad on kõrge niiskusesisaldusega, hapnikku kahandavad ja sisaldavad rohkelt orgaanilist materjali.
See loob suurepärase keskkonna mikroobidele, kes lagundavad orgaanilist ainet metaani tootmiseks. Metaani tarbivad mikroorganismid neelavad osa toodetud metaanist.
Siiski lastakse suurem osa atmosfääri. Aastas toodab riisikasvatus 31 miljonit tonni metaani. Aastas toodab riisikasvatus 31 miljonit tonni metaani.
2. Fossiilkütuste tööstus
Suurim inimallikas on fossiilkütuste tootmine, turustamine ja põletamine. See tekitab 33% inimese metaaniheitest. Metaaniheitmed tekivad kõikjal, kus leidub fossiilkütuseid. See vabaneb alati, kui maapinnast ammutatakse fossiilkütuseid.
Söekaevandamine mis hõlmab aktiivseid ja mahajäetud kaevandusi, eraldab veel 12% osana kogu fossiilkütustest pärinevatest heitkogustest. Nafta ja gaasi kaevandamisel on metaaniheitmete peamised põhjused gaasi väljavool ja lenduvad heited
Lisaks põhjustab suur osa metaani heitkogustest maagaas. Metaan on maagaasi põhikomponent. Nii et leke kogu selles tööstuses eraldab metaani otse atmosfääri. See hõlmab maagaasi kaevandamist, töötlemist ja transportimist.
Naftapuuraukudes võib olla ka metaanisademeid, mis eralduvad puurimise ja kaevandamise käigus. Nafta rafineerimine, transport ja ladustamine on samuti metaaniheite allikad.
Kasutades fossiilsete kütuste, aitate kaasa kõige olulisemale metaaniheite allikale. Fossiilkütuste tootmine, turustamine ja kasutamine tekitab 110 miljonit tonni metaani aastas.
3. Prügila, tahked jäätmed ja reovesi
Olles suuruselt kolmas metaaniheitja, eraldab jäätmesektor üldiselt metaani prügilatest ja jäätmetest. See moodustab 16% inimese metaani heitkogustest.
Orgaaniliste jäätmete prügilasse ladestamine tekitab teatavasti prügilagaasi, mis sisaldab peamiselt anaeroobsete bakterite metaani. Metaan tekib selle lagunemisel tahked jäätmed prügilates. See juhtub ka loomade ja inimeste jäätmevoogudega.
Prügilad ja lahtised prügimäed on orgaanilist ainet täis. Prügi sisaldab selliseid asju nagu toidujäägid, ajalehed, niidetud rohi ja lehed. Iga kord, kui uus prügi tuleb, kuhjub see vana prügi peale, mis seal juba oli.
Meie prügis olev orgaaniline aine jääb lõksu tingimustes, kus puudub hapnik. See loob suurepärased tingimused metaani tootvatele mikroobidele. Seetõttu võimaldab anoksilise keskkonna loomine metaani tootvatel bakteritel areneda.
Need bakterid lagundavad jäätmeid, tarbides jäätmetes sisalduvat orgaanilist ainet, mis tekitab suures koguses metaani. Isegi pärast prügila sulgemist jätkavad bakterid maetud jäätmete lagundamist. Mis eraldab metaani aastaid.
Samuti võib olme-, olme- ja tööstusallikate reovesi tekitada metaani. Reovett võib saasteainete eemaldamiseks kas vabastada, ladustada või suunata puhastamisele.
Nagu prügilate puhul, kui orgaanilise materjali lagunemine reovees toimub ilma hapnikuta, tekitab see metaani. Prügilad, tahked jäätmed ja reovesi toodavad 55 miljonit tonni metaani aastas.
Miks on metaan (CH4 ) halvem kui süsinik (iv) Oxide CO2
Metaan on süsinikdioksiidi (CO) järel suuruselt teine kasvuhoonegaas2). Metaan mängib aga planeedi soojendamisel palju suuremat rolli. 100 aasta jooksul on metaan maa soojendamisel 28 korda võimsam kui süsinikdioksiid.
20 aasta jooksul hüppab see võrdlus ligikaudu 80 korda. Ühest küljest püsib metaan meie atmosfääris palju lühema aja jooksul kui CO2 (hinnanguliselt 12 aastat võrreldes süsiniku sajanditepikkuse elueaga)
Lisaks reageerib metaan õhku paisatuna mitmel ohtlikul viisil, väljudes peamiselt oksüdatsiooni teel atmosfäärist, moodustades seeläbi veeauru ja süsinikdioksiidi. Seega ei aita metaan globaalset soojenemist mitte ainult otseselt, vaid ka kaudselt süsinikdioksiidi eraldumise kaudu.
Lisaks reageerib metaan oksüdatsiooniprotsessi ajal hüdroksüülradikaalidega (OH). Need looduslikult esinevad molekulid toimivad "detergendina", puhastades metaani ja paljusid muid saasteaineid õhust. Seega vähendab metaan muud tüüpi õhusaasteainete eemaldamiseks saadaolevate hüdroksüülradikaalide arvu.
Metaan aitab kaasa ka osooni moodustumisele, halvendab õhukvaliteeti ja põhjustab loomadel mitmesuguseid terviseprobleeme, inimeste enneaegset surma ja saagikuse vähenemist.
Järeldus
Metaaniheitmete piiramine ei ole maagiline täpp globaalse soojenemise peatamiseks. Sellegipoolest annaks meile kindlasti aega, et dekarboniseerida kõik teised sektorid, enne kui kliimakriis muutub pöördumatuks.
Nagu on aja jooksul kindlaks tehtud, on inimtegevusest tingitud tegevus selle kasvuhoonegaasi heitkoguste peamiseks põhjuseks. Seetõttu on inimestel vaja seda keskkonnaprobleemi käsitleda keskkonnasõbralikumate tootmistegevuste abil.
Soovitused
- Õige veetustamise tähtsus rohelise ehituse jaoks
. - 11 parimat taastuvenergiaettevõtet, kelle heaks töötada
. - Päikese, tuule ja lainete kasutamine: taastuvenergia roll kliimamuutuste võitluses
. - Mis on roheline maantee ja kuidas see mõjutab säästvat reisimist?
. - 24 panka, kes ei investeeri fossiilkütustesse – rohelised pangad
Ahamefula Ascension on kinnisvarakonsultant, andmeanalüütik ja sisukirjutaja. Ta on Hope Ablaze Foundationi asutaja ja riigi ühe maineka kolledži keskkonnajuhtimise lõpetanud. Ta on kinnisideeks lugemisest, uurimisest ja kirjutamisest.