Ce este metanul și de ce ar trebui să vă pese?

Metanul (simbol chimic CH4) este un gaz incolor și inodor, compus dintr-un atom de carbon și patru atomi de hidrogen. Este un gaz cu efect de seră puternic; atunci când este emis, rămâne în atmosferă și afectează clima Pământului. Este a doua cea mai importantă cauză a încălzirii globale după dioxidul de carbon.

Oamenii au crescut cantitatea de metan din atmosferă cu aproximativ 150% din 1750. Extracția combustibililor fosili, cum ar fi petrolul, gazele naturale și cărbunele, este cea mai mare sursă de emisii de metan. Oamenii au crescut, de asemenea, emisiile de metan prin practici agricole intensive, producția de animale și eliminarea deșeurilor.

De unde provine metanul?

De-a lungul a milioane de ani, cantități masive de materie organică din plante și animale, atât în mare, cât și pe uscat, au fost prinse în sedimente și au fost treptat comprimate și împinse mai adânc în pământ. Presiunea și căldura provoacă o descompunere moleculară care produce metan termic.

Metanul biogenic, pe de altă parte, este produs de microorganisme în medii anoxic (fără oxigen) care descompun materia organică într-un proces numit fermentație, care produce metan. Mediile anoxic includ zone umede, cum ar fi lacuri, mlaștini și turbării. Microbii din sistemul digestiv al animalelor și oamenilor produc, de asemenea, metan care este eliberat prin „eliminarea gazelor” și râgâit.

Potrivit NASA, aproximativ 30% din emisiile de metan provin din zone umede. Extracția de petrol, gaze și cărbune este responsabilă pentru încă 30%. Agricultura, în special creșterea animalelor, cultivarea orezului și gestionarea deșeurilor reprezintă 20%. Restul de 20% provine dintr-o combinație de surse mai mici, inclusiv oceanul, arderea biomasei, permafrostul și – așteptați-vă – termitele.

Gazul natural constituie cea mai mare sursă antropică de emisii de metan și este eliberat în timpul extracției de petrol și gaze. Rezervoarele de petrol și gaze, care adesea apar împreună, există la mii de metri sub suprafața Pământului. Ajungerea la ele necesită săparea de puțuri adânci în pământ. Odată extrase, petrolul și gazul sunt transportate prin conducte.

Metanul are multe utilizări benefice. Gazul natural este utilizat pentru încălzire, gătit, ca combustibil alternativ pentru alimentarea unor mașini și autobuze și în fabricarea de produse chimice organice. Cu un deceniu în urmă, industria a promovat gazul natural ca un „combustibil-pod” mai curat pentru a ajuta la tranziția de la petrol. Dar, deși emite mai puțin în punctul de ardere, gazul natural produce cel puțin la fel de multe emisii de gaze cu efect de seră ca și alți combustibili fosili pe parcursul întregului său ciclu de viață din cauza scurgerilor răspândite.

Impact asupra mediului

Gaze cu efect de seră precum metanul rămân în atmosfera Pământului, permițând trecerea luminii solare, dar reținând căldura. Prin creșterea concentrațiilor de gaze cu efect de seră în atmosferă, oamenii provoacă încălzirea globală.

În timp ce metanul constituie o parte mult mai mică din gazele cu efect de seră în general decât dioxidul de carbon și se descompune după aproximativ 10 ani, are un impact puternic. Metanul este de aproximativ 28 de ori mai puternic decât dioxidul de carbon. După ce a scăzut la începutul anilor 2000, nivelurile emisiilor de metan au crescut ulterior atât din cauza operațiunilor cu combustibili fosili, cât și a producției alimentare, pe măsură ce oamenii au consumat mai multă carne.

Impact asupra sănătății umane

Pe lângă impactul indirect legat de climă, emisiile de metan afectează negativ calitatea aerului. Metanul și alți hidrocarburi din gazele naturale se combină cu oxizii de azot pentru a forma poluarea cu ozon. Ozonul de la nivelul solului, cunoscut și sub numele de smog, exacerbează bolile respiratorii, cum ar fi astmul și bronșita cronică.

Studiile au corelat, de asemenea, forarea de gaze naturale și fracturarea hidraulică cu contaminarea apelor potabile atât de gravă încât apa de la robinetele din casele din apropiere de operațiunile de forare ar putea fi aprinsă din cauza nivelurilor ridicate de metan. Deși cercetările limitate indică faptul că metanul nu este dăunător pentru băut, acesta poate provoca explozii și se poate acumula în spații închise.

Emisii de metan din combustibili fosili

Scurgerile de gaz pot apărea din conducte și alte infrastructuri din rețelele de gaze naturale, precum și din puțuri inactive și abandonate. Arderea și ventilarea în timpul extracției sunt alte două surse semnificative de emisii antropogene de metan. Dacă ați văzut vreodată o operațiune de extracție de petrol sau gaze cu flăcări care ies dintr-o țeavă înaltă, aceea este arderea, sau arderea gazului natural în aer.

Arderea se face din diverse motive, inclusiv siguranța. Deoarece gazul natural este adesea un produs secundar al extracției de petrol, producătorul de petrol poate capta gazul pentru a-l utiliza în operațiunile sale sau pentru a-l livra pe piața de gaze naturale. Dar atunci când un producător nu are acces la conducte sau la alte infrastructuri pentru a capta și transporta gazul, acesta este ars. Prețurile scăzute ale gazului pot face, de asemenea, mai ieftin să arzi gazul decât să îl vinzi. Ventilarea, pe de altă parte, implică eliberarea directă a gazului în atmosferă fără a-l arde.

Producătorii și distribuitorii de petrol și gaze estimează emisiile în timpul forării, ventilării și arderii, împreună cu orice gaz care se scurge din milioane de țevi și conexiuni care alcătuiesc rețeaua de gaz. Dar cercetările independente indică faptul că emisiile de metan sunt mult mai mari decât cifrele raportate de industrie.

Cercetările emergente arată că produsele din plastic, cum ar fi pungile de plastic, articolele pentru uz casnic și îmbrăcămintea sintetică sunt surse suplimentare de emisii de metan. Acest lucru este îngrijorător deoarece producția de plastic ar putea dubla în următoarele două decenii, dar emisiile directe din produsele din plastic nu au fost luate în considerare în bilanțul global al metanului, nici în modelele climatice.

Emisii de metan din agricultură

Emisiile de metan din agricultură includ producția de animale, cultivarea orezului și apele uzate. Creșterea animalelor constituie cea mai mare parte – și, de asemenea, o parte din ce în ce mai mare, pe măsură ce consumul global de carne continuă să crească. Potrivit Organizației pentru Alimentație și Agricultură a Națiunilor Unite (FAO), creșterea animalelor reprezintă 14,5% din totalul emisiilor antropogene de gaze cu efect de seră.

Cea mai mare parte a emisiilor din creșterea animalelor provine de la rumegătoare, animale precum bovine, bivoli, oi și cămile, care produc mult metan în timpul digestiei, majoritatea fiind eliberate prin râgâit. Gunoiul de grajd este un alt contribuitor, mai ales în sistemele agricole intensive. Din emisiile de metan de la rumegătoare, bovinele de carne și de lapte contribuie cel mai mult.

Deșeurile alimentare sunt o altă provocare uriașă. Aproximativ o treime din toate alimentele produse în lume pentru consumul uman nu sunt niciodată consumate, conform FAO. Aceste alimente irosite contribuie semnificativ la emisiile globale de gaze cu efect de seră (aproximativ 8%) și sunt o sursă majoră de emisii de metan pe măsură ce alimentele se descompun.

În timp ce cele mai importante surse de emisii antropogene de metan sunt agricultura și extracția de combustibili fosili, oamenii contribuie la emisii și în alte moduri. Depozitele de deșeuri solide municipale sunt a treia cea mai mare sursă de emisii de metan legate de om în Statele Unite, potrivit EPA. Există, de asemenea, impacturi indirecte din schimbările climatice. O planetă în curs de încălzire duce la topirea permafrostului, care are potențialul de a elibera mai mult metan. Arderea biomasei din incendii și arderea intenționată este un alt vinovat.

Reglementări

Deoarece metanul este atât un gaz cu efect de seră foarte puternic, cât și de scurtă durată în comparație cu dioxidul de carbon, reducerile semnificative ale emisiilor de metan ar avea un impact rapid și important asupra încălzirii atmosferice.

Un studiu recent a constatat că acționarea rapidă pentru reducerea emisiilor de metan ar putea încetini rata de încălzire a Pământului cu până la 30%. Dar timpul este scurt: Nivelurile de metan au crescut în 2020. Acțiunile semnificative pentru a inversa această tendință includ reducerea scurgerilor legate de petrol și gaze și a eliberărilor intenționate de gaz, curățarea minelor de cărbune abandonate, reducerea consumului de carne și lactate, utilizarea suplimentelor alimentare pentru bovine care reduc râgâitul și implementarea de tehnologii pentru captarea emisiilor din depozite.

La o săptămână după ce a preluat funcția în 2021, președintele Joe Biden a semnat un ordin executiv pentru a interzice extracția de combustibili fosili pe terenurile publice, responsabilă pentru 25% din emisiile de gaze cu efect de seră din SUA.

De Ziua Pământului 2021, Biden a convocat Summitul Liderilor privind Clima și s-a angajat că SUA vor reduce emisiile de gaze cu efect de seră cu 50% până la sfârșitul deceniului.

În săptămâna următoare, Senatul SUA a aprobat restabilirea unei părți cheie a strategiei privind metanul a administrației Obama: standardele de performanță pentru petrol și gaze care vizează prevenirea scurgerilor de metan din puțuri și conducte. Votul pentru restabilirea reglementărilor, pe care administrația Trump le-a desființat, a fost considerat un pas major către atingerea noilor obiective de emisii.

În timpul summit-ului de Ziua Pământului, liderii Canadei, Norvegiei, Qatarului, Arabiei Saudite și Statelor Unite, reprezentând împreună 40% din producția globală de petrol și gaze, au anunțat formarea unui forum cooperativ pentru a dezvolta strategii de emisii zero nete, care ar include extinderea energiei regenerabile și trecerea de la dependența de hidrocarburi, inclusiv limitarea emisiilor de metan.

În 2020, Uniunea Europeană a adoptat o strategie privind metanul pentru reducerea emisiilor ca parte a Pactului Verde European, care prezintă un plan ambițios pentru a atinge neutralitatea carbonului până în 2050, inclusiv reducerea metanului. Pe măsură ce lumea se pregătea pentru summitul climatic COP26 de la Glasgow, presiunea a crescut și asupra Chinei să facă mai mult. Dacă eforturile colective vor fi suficiente pentru a încetini încălzirea globală și pentru a evita un punct de inflexiune dezastruos este incert, dar impulsul se accelerează.

Tehnologia are, de asemenea, un rol de jucat. Tehnologiile de captare a metanului permit depozitarea și reutilizarea metanului emis de depozitele de deșeuri, operațiunile cu combustibili fosili, gunoiul de grajd și alte surse ca combustibil sau chiar ca componentă a unor produse precum îmbrăcăminte și materiale de ambalaj. Inovația tehnologică singură nu va inversa tendința ascendentă a emisiilor. Dar fiecare efort contează.