Methaan (CH4), een natuurlijk voorkomend gas, is het hoofdbestanddeel van aardgas en een krachtig broeikasgas (BKG). Als broeikasgas is de vraag nu: welke invloed heeft methaan Opwarming van de aarde?
Wanneer ze in de atmosfeer ontsnappen, fungeren broeikasgassen als een deken die de aarde isoleert, energie absorbeert en de snelheid waarmee warmte de planeet verlaat, vertraagt. In het geval van methaan wordt deze energie opmerkelijk goed geabsorbeerd.
Dit proces, ook wel het broeikaseffect genoemd, vindt van nature plaats en zonder dit proces zou de gemiddelde temperatuur op onze planeet onder het vriespunt dalen.
Met de toename van de uitstoot van broeikasgassen in de afgelopen paar eeuwen is het broeikaseffect echter steeds sterker geworden, wat heeft bijgedragen aan de opwarming van onze planeet in een tempo dat velen als alarmerend beschouwen.
Inhoudsopgave
Wat is methaan?
Methaan (CH4) is een koolwaterstof die er een hoofdbestanddeel van is aardgas. Het is een geurloos gas dat geen kleur heeft en zeer brandbaar is. Methaan wordt zowel in de natuur als als bijproduct van overmatige menselijke activiteit aangetroffen en dient als het meest fundamentele lid van een reeks koolwaterstoffen die deel uitmaken van de paraffinereeks, beter bekend als alkanen.
Methaan is na kooldioxide (CO2) het meest voorkomende antropogene broeikasgas en is verantwoordelijk voor ongeveer 16 procent van de mondiale uitstoot. Methaan is zelfs lichter dan lucht en kan gemakkelijk verbranden als het in de atmosfeer terechtkomt, omdat het niet goed oplosbaar is in water.
Hoewel methaan als een stabiel alkaan kan worden beschouwd, kan het gevaarlijk explosief zijn gezien de huidige eigenschappen van de omringende lucht, wat betekent dat methaan verschillende explosies kan en heeft veroorzaakt in gebieden zoals kolenmijnen en kolenmijnen.
Methaan genereert als broeikasgas (BKG) een aanwezigheid in de atmosfeer die de temperatuur en het klimaatsysteem van de aarde beïnvloedt. Methaan wordt uitgestoten door een verscheidenheid aan antropogene (door de mens beïnvloede) en natuurlijke bronnen.
De afgelopen twee eeuwen zijn de methaanconcentraties in de atmosfeer verdubbeld, grotendeels als gevolg van menselijke activiteiten. Omdat methaan zowel een krachtig broeikasgas is als een korte levensduur heeft in vergelijking met koolstofdioxide, zou het bereiken van aanzienlijke reducties een snel en aanzienlijk effect hebben op het potentieel voor de opwarming van de atmosfeer.
Methaan is doorgaans een secundair bijproduct van de industriële processen waarbij het wordt uitgestoten. Kolenmijnen proberen bijvoorbeeld methaan uit de mijnwerkzaamheden af te voeren, omdat dit explosies kan veroorzaken. Historisch gezien hebben mijnbouwbedrijven het bijbehorende methaan niet als een op zichzelf staande energiebron gezien.
Hoe beïnvloedt methaan de opwarming van de aarde??
Methaan, hoewel het een aardgas is dat in de atmosfeer wordt aangetroffen, kan, wanneer het wordt gemengd met industriële activiteiten, gevaarlijk en schadelijk worden voor levende organismen, vooral de mens.
Methaan levert een belangrijke bijdrage aan de uitstoot van broeikasgassen in de atmosfeer. Broeikasgassen, ook wel broeikasgassen genoemd, zijn de stoffen die ervoor zorgen dat warmte in de atmosfeer van de aarde blijft hangen en uiteindelijk de oppervlaktetemperatuur op aarde doen stijgen.
Het is het gemakkelijkst om broeikasgassen te beschouwen als dekens die worden gebruikt om de aarde te verwarmen. Zeker, één deken zal niet al te veel schade aanrichten – maar stel je voor dat je in twintig dekens wordt gewikkeld – je zou het een beetje te warm gaan krijgen. Dat is precies hoe de aarde zich momenteel voelt als gevolg van de buitensporige uitstoot van broeikasgassen, die de opwarming van de aarde veroorzaken.
Zoals eerder vermeld is methaan een van de vele gassen die fungeren als een soort deken tussen de aarde en de stratosfeer. Door de energie van de zonnestralen op te vangen, houden ze warmte vast en verwarmen ze de atmosfeer om hen heen.
Dit verhoogt niet alleen de temperatuur op aarde, maar draagt ook bij aan gebeurtenissen op het gebied van de klimaatverandering, zoals het smelten van de poolijskappen en het stijgen van de zeespiegel, maar ook aan meer direct waarneembare symptomen zoals frequentere en intensere extreme weersomstandigheden.
Daarom wordt methaan als een broeikasgas beschouwd, omdat het ook bijdraagt aan het broeikaseffect en de opwarming van de planeet.
Bovendien reageert methaan ook met verschillende hydroxylradicalen, die dienen als een vorm van ‘wasmiddel’, om de rest van de verontreinigende stoffen in de atmosfeer te verwijderen. Methaan vernietigt uiteindelijk deze hydroxylradicalen, waardoor de atmosfeer vatbaarder wordt voor nog meer ozonafbrekende stoffen.
Op deze manier kun je methaan het beste als een pesticide beschouwen, omdat methaan schonere lucht verhindert op een vergelijkbare manier als hoe deze insecten een anderszins vruchtbare oogst kunnen voorkomen.
Methaan maakt ook deel uit van de vorming van ozon op leefniveau, een ander gas dat het menselijk leven kan schaden, ook al worden deze stoffen nooit rechtstreeks in de atmosfeer uitgestoten.
Ozon op leefniveau wordt geproduceerd wanneer verschillende chemicaliën en verbindingen worden gemengd, vaak als direct gevolg van de vervuiling veroorzaakt door benzinevoertuigen of de activiteit van kerncentrales.
In combinatie met de zon kan methaan nog meer ozon op grondniveau veroorzaken: wat schadelijk is voor kwetsbare ecosystemen, bossen en gewassen, omdat ze van nature laag in de lucht blijven.
Velen beschouwen methaan misschien als banaal, aangezien het in de natuur voorkomt, maar aardgas is nog nooit zo'n bedreiging geweest.
Volgens een mondiale methaananalyse uitgevoerd door het Milieuprogramma van de Verenigde Naties is er nu ruim tweemaal zoveel methaan in de atmosfeer aanwezig als vóór het tijdperk van buitensporige industriële productie, met een scherpe piek in de hoeveelheid methaan. in de lucht na de jaren tachtig.
Wat zijn de drie belangrijkste bronnen van methaanuitstoot?
Methaan heeft een verscheidenheid aan verschillende bronnen en toepassingen in onze wereld. Door een scherpe toename van de antropogene activiteit in de afgelopen twee eeuwen is de methaanconcentratie in onze atmosfeer echter in een alarmerend tempo gestegen.
Moderne methoden voor het monitoren van methaan hebben aangetoond dat er vandaag de dag ongeveer tweeënhalf maal zoveel methaan in ons milieu aanwezig is als vóór de Industriële Revolutie.
Dit is vooral zorgwekkend gezien de status van methaan als een zeer krachtig broeikasgas. Terwijl koolstofdioxide misschien wel de krantenkoppen haalt als het gaat om milieu problemen, De rol van methaan bij het bijdragen aan de opwarming van de aarde en de klimaatverandering mag niet worden onderschat.
De methaanniveaus zijn de afgelopen 150 jaar meer dan verdubbeld. Dit komt door menselijke activiteiten zoals het gebruik van fossiele brandstoffen en intensieve landbouw. Vóór de industriële revolutie hielden natuurlijke putten het methaanniveau binnen een veilig bereik.
Uit een recent VN-rapport blijkt dat de wereld op weg is om meer dan 2°C op te warmen, ruim boven wat de landen in het Akkoord van Parijs waren overeengekomen. Extreme weersomstandigheden zoals hittegolven en stortbuien nemen toe en brengen vernietiging over de hele wereld teweeg, waarbij geen enkel land gespaard blijft.
Er zijn zowel natuurlijke als menselijke bronnen van methaanemissies. De belangrijkste natuurlijke bronnen zijn onder meer wetlands, termieten en de oceanen. Natuurlijke bronnen veroorzaken 36% van de methaanemissies. Menselijke bronnen zijn onder meer stortplaatsen en de landbouw.
Maar de belangrijkste bron is de productie, het transport en het gebruik van fossiele brandstoffen. Mensgerelateerde bronnen veroorzaken het merendeel van de methaanemissies, goed voor 64% van het totaal.
Uit de Global Methaan Assessment (GMA), uitgevoerd door de gezamenlijke inspanningen van het Milieuprogramma van de Verenigde Naties en de Climate and Clean Air Coalition, is gebleken dat antropogeen methaan verantwoordelijk is voor 64% van de totale methaanemissie, waarbij 90% afkomstig is uit drie belangrijke bronnen: de landbouw (40). %), fossiele brandstoffen (35%), en stortplaatsen, vast afval en afvalwater (20%).
- Landbouw
- Fossiele brandstofindustrie
- Stortplaats, vast afval en afvalwater
1. Landbouw
De landbouw is veruit de grootste bron van antropogeen methaan, waarbij ongeveer 32% van de totale uitstoot afkomstig is van darmfermentatie en mestbeheer, terwijl de resterende 8% wordt toegeschreven aan de rijstteelt.
De veehouderij is een bron van methaanuitstoot door de voedselproductie en de mestafzetting, ook wel darmfermentatie bij landbouwhuisdieren genoemd. Dit veroorzaakt 27% van de menselijke methaanuitstoot.
Dieren zoals koeien, schapen en geiten zijn voorbeelden van herkauwers. Tijdens hun normale verteringsproces creëren ze grote hoeveelheden methaan. Darmfermentatie vindt plaats vanwege de micro-organismen in de magen van deze dieren.
De veehouderij creëert jaarlijks 90 miljoen ton methaan. Rijstteelt is een andere grote agrarische bron van methaanemissies. Rijstvelden voor de rijstproductie zijn door de mens gecreëerde wetlands. Ze hebben een hoog vochtgehalte, zijn zuurstofafbrekend en bevatten voldoende organisch materiaal.
Dit vormt een uitstekende omgeving voor de microben die het organische materiaal afbreken om methaan te produceren. Methaanconsumerende micro-organismen absorberen een deel van het geproduceerde methaan.
Het overgrote deel wordt echter in de atmosfeer geloosd. Jaarlijks wordt 31 miljoen ton methaan geproduceerd door de rijstlandbouw. Jaarlijks wordt 31 miljoen ton methaan geproduceerd door de rijstlandbouw.
2. Fossiele brandstoffenindustrie
De grootste menselijke bron is de productie, distributie en verbranding van fossiele brandstoffen. Dit veroorzaakt 33% van de menselijke methaanuitstoot. Overal waar fossiele brandstoffen aanwezig zijn, ontstaat methaanuitstoot. Het komt vrij wanneer fossiele brandstoffen uit de aarde worden gewonnen.
Mijnbouw inclusief actieve en verlaten mijnen, stoot nog eens 12% uit als onderdeel van de totale uit fossiele brandstoffen afkomstige uitstoot. Binnen de olie- en gaswinning zijn gasafvoer en diffuse emissies de belangrijkste oorzaken van methaanemissies
Bovendien wordt een groot deel van de methaanemissie veroorzaakt door aardgas. Methaan is het hoofdbestanddeel van aardgas. Door lekkage in deze sector komt methaan dus rechtstreeks in de atmosfeer terecht. Dit omvat de winning, verwerking en transport van aardgas.
Oliebronnen kunnen ook methaanafzettingen bevatten die vrijkomen tijdens het boren en winnen. De raffinage, het transport en de opslag van olie zijn ook bronnen van methaanemissies.
Met fossiele brandstoffen, draag je bij aan de belangrijkste bron van methaanemissies. De productie, distributie en het gebruik van fossiele brandstoffen zorgen voor 110 miljoen ton methaan per jaar.
3. Stortplaatsen, vast afval en afvalwater
Als derde grootste uitstoter van methaan stoot de afvalsector over het algemeen methaan uit stortplaatsen en afval. Dit is verantwoordelijk voor 16% van de menselijke methaanuitstoot.
Het is bekend dat het storten van organisch afval stortgas genereert, dat voornamelijk methaangas van anaerobe bacteriën bevat. Methaan ontstaat bij de ontbinding van vaste afvalstoffen op stortplaatsen. Dit gebeurt ook met dierlijke en menselijke afvalstromen.
Stortplaatsen en open vuilstortplaatsen zitten vol met organisch materiaal. Het afval bevat zaken als voedselresten, kranten, gemaaid gras en bladeren. Elke keer dat er nieuw afval binnenkomt, wordt het over het oude afval heen gestapeld dat er al was.
Het organische materiaal in ons afval komt vast te zitten in omstandigheden waarin er geen zuurstof is. Dit biedt uitstekende omstandigheden voor methaanproducerende microben. Daarom zorgt het creëren van een anoxische omgeving ervoor dat methaangenererende bacteriën kunnen gedijen.
Deze bacteriën zullen het afval afbreken door het organische materiaal in het afval te consumeren, wat grote hoeveelheden methaanuitstoot veroorzaakt. Zelfs nadat een stortplaats is gesloten, zullen bacteriën het begraven afval blijven afbreken. Die zal jarenlang methaan uitstoten.
Ook afvalwater uit huishoudelijke, gemeentelijke en industriële bronnen kan methaanemissies veroorzaken. Afvalwater kan worden vrijgegeven, opgeslagen of voor behandeling worden verzonden om verontreinigingen te verwijderen.
Net als bij stortplaatsen zal er methaan ontstaan als het verval van organisch materiaal in het afvalwater plaatsvindt zonder zuurstof. Stortplaatsen, vast afval en afvalwater produceren 55 miljoen ton methaan per jaar.
Waarom is methaan (CH4 ) slechter dan koolstof (iv) oxide CO2
Methaan is het tweede meest voorkomende broeikasgas, na kooldioxide (CO).2). Methaan speelt echter een veel grotere rol bij het opwarmen van de planeet. Over een periode van 100 jaar is methaan 28 keer krachtiger dan koolstofdioxide bij het opwarmen van de aarde.
Over twintig jaar springt die vergelijking naar ongeveer 20 keer. Aan de ene kant blijft methaan veel korter in onze atmosfeer aanwezig dan CO2 (naar schatting 12 jaar vergeleken met de eeuwenlange levensduur van koolstof)
Bovendien reageert methaan, wanneer het in de lucht wordt uitgestoten, op verschillende gevaarlijke manieren, waarbij het voornamelijk de atmosfeer verlaat door oxidatie, waarbij waterdamp en kooldioxide worden gevormd. Methaan draagt dus niet alleen direct bij aan de opwarming van de aarde, maar ook indirect door de uitstoot van koolstofdioxide.
Bovendien reageert methaan tijdens het oxidatieproces met hydroxylradicalen (OH). Deze natuurlijk voorkomende moleculen fungeren als een ‘detergens’ en verwijderen methaan en vele andere verontreinigende stoffen uit de lucht. Methaan vermindert dus het aantal hydroxylradicalen dat beschikbaar is om andere soorten luchtverontreinigende stoffen te verwijderen.
Methaan draagt ook bij aan de vorming van ozon, waardoor de luchtkwaliteit afneemt en leidt tot verschillende gezondheidsproblemen bij dieren, voortijdige menselijke sterfgevallen en verminderde gewasopbrengsten.
Conclusie
Het beperken van de methaanemissies is geen wondermiddel om de opwarming van de aarde een halt toe te roepen. Niettemin zou het ons zeker wat tijd opleveren om elke andere sector koolstofarm te maken voordat de klimaatcrisis onomkeerbaar wordt.
Zoals in de loop van de tijd is vastgesteld, leveren antropogene activiteiten een belangrijke bijdrage aan de uitstoot van dit broeikasgas. Daarom is het nodig dat mensen dit milieuprobleem aanpakken door hun toevlucht te nemen tot milieuvriendelijkere productieactiviteiten.
Aanbevelingen
- Het belang van goede ontwatering voor groen bouwen
. - 11 beste duurzame energiebedrijven om voor te werken
. - De zon, wind en golven benutten: de rol van hernieuwbare energie in de strijd tegen klimaatverandering
. - Wat is een groene snelweg en welke invloed heeft dit op duurzaam reizen?
. - 24 banken die niet in fossiele brandstoffen investeren: groene banken
Ahamefula Ascension is vastgoedadviseur, data-analist en contentschrijver. Hij is de oprichter van Hope Ablaze Foundation en afgestudeerd in milieubeheer aan een van de prestigieuze hogescholen in het land. Hij is geobsedeerd door lezen, onderzoek en schrijven.