Emissões de metano - Methane emissions
O aumento das emissões de metano é um dos principais contribuintes para o aumento da concentração de gases de efeito estufa na atmosfera da Terra e são responsáveis por até um terço do aquecimento global em curto prazo . Durante 2019, cerca de 60% (360 milhões de toneladas) do metano liberado globalmente foi de atividades humanas, enquanto as fontes naturais contribuíram com cerca de 40% (230 milhões de toneladas). A redução das emissões de metano pela captura e utilização do gás pode produzir benefícios ambientais e econômicos simultâneos.
Cerca de um terço (33%) das emissões antropogênicas são provenientes da liberação de gás durante a extração e entrega de combustíveis fósseis ; principalmente devido à ventilação de gás e vazamentos de gás . A Rússia é o maior emissor mundial de metano de petróleo e gás. A pecuária é uma fonte igualmente grande (30%); principalmente por causa da fermentação entérica por animais ruminantes , como gado e ovelhas. Os fluxos de resíduos do consumidor humano, especialmente aqueles que passam por aterros sanitários e tratamento de águas residuais , cresceram e se tornaram a terceira categoria principal (18%). A agricultura vegetal, incluindo a produção de alimentos e biomassa , constitui um quarto grupo (15%), com a produção de arroz sendo o maior contribuinte individual.
As zonas úmidas do mundo contribuem com cerca de três quartos (75%) das fontes naturais duradouras de metano. Seepages de depósitos de hidrocarbonetos e clatratos hidratados próximos à superfície , liberações vulcânicas , incêndios florestais e emissões de cupins são responsáveis por grande parte do restante. As contribuições das populações selvagens sobreviventes de mamíferos ruminantes são amplamente superadas pelas de gado, humanos e outros animais de criação.
Concentração atmosférica e influência no aquecimento
A concentração atmosférica de metano (CH 4 ) está aumentando e ultrapassou 1860 partes por bilhão em 2019, igual a duas vezes e meia o nível pré-industrial. O próprio metano causa um forçamento radiativo direto que perde apenas para o dióxido de carbono (CO 2 ). Devido às interações com compostos de oxigênio estimulados pela luz solar, o CH 4 também pode aumentar a presença atmosférica de ozônio e vapor de água de curta duração , eles próprios gases de aquecimento potentes: os pesquisadores atmosféricos chamam essa amplificação da influência do aquecimento de curto prazo do metano de forçamento radiativo indireto . Quando essas interações ocorrem, o CO 2 de vida mais longa e menos potente também é produzido. Incluindo as forças diretas e indiretas, o aumento do metano atmosférico é responsável por cerca de um terço do aquecimento global de curto prazo.
Embora o metano faça com que muito mais calor seja retido do que a mesma massa de dióxido de carbono, menos da metade do CH 4 emitido permanece na atmosfera após uma década. Em média, o dióxido de carbono aquece por muito mais tempo, supondo que não haja alteração nas taxas de sequestro de carbono. O potencial de aquecimento global (GWP) é uma forma de comparar o aquecimento causado por outros gases com o do dióxido de carbono, em um determinado período de tempo. O GWP 20 de 85 do metano significa que uma tonelada de CH 4 emitida na atmosfera cria aproximadamente 85 vezes o aquecimento atmosférico que uma tonelada de CO 2 em um período de 20 anos. Em uma escala de tempo de 100 anos, o GWP 100 do metano está na faixa de 28-34.
Lista de fontes de emissão
O metano abiogênico é armazenado nas rochas e o solo se origina dos processos geológicos que convertem a biomassa antiga em combustíveis fósseis. O metano biogênico é produzido ativamente por microrganismos em um processo denominado metanogênese . Sob certas condições, a mistura do processo responsável por uma amostra de metano pode ser deduzida da proporção dos isótopos de carbono e por meio de métodos de análise semelhantes à datação por carbono .
Antropogênico
Um método de sistema abrangente para descrever as fontes de metano devido à sociedade humana é conhecido como metabolismo antropogênico . Em 2020, os volumes de emissão de algumas fontes permanecem mais incertos do que outras; devido em parte a picos de emissão localizados não capturados pela capacidade de medição global limitada. O tempo necessário para que uma emissão de metano se misture bem em toda a troposfera terrestre é de cerca de 1–2 anos.
Categoria | Fontes Principais |
Emissão anual da IEA (milhões de toneladas) |
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Combustíveis fósseis | Distribuição de gás | 45 |
Poços de petróleo | 39 * | |
Minas de carvão | 39 | |
Biocombustíveis | Digestão anaeróbica | 11 |
Agricultura industrial | Fermentação entérica | 145 |
Arrozais | ||
Manejo de estrume | ||
Biomassa | Queima de biomassa | 16 |
Resíduos do consumidor |
Resíduos sólidos, gás de aterro sanitário |
68 |
Esgoto | ||
Total antropogênico | 363 | |
* Um adicional de 100 milhões de toneladas (140 bilhões de metros cúbicos) de gás é ventilado e queimado a cada ano em poços de petróleo. Referências adicionais: |
Natural
As fontes naturais sempre fizeram parte do ciclo do metano . As emissões de áreas úmidas têm diminuído devido à drenagem para áreas agrícolas e de construção.
Categoria | Fontes Principais |
Emissão anual da IEA (milhões de toneladas) |
---|---|---|
Zonas úmidas | Metano pantanoso | 194 |
Outro natural | Vazamentos geológicos Gás vulcânico |
39 |
Permafrost derretendo do Ártico |
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Sedimentos oceânicos | ||
Incêndios florestais | ||
Cupins | ||
Natural total | 233 | |
Referências adicionais: |
Importância das emissões de metano
As emissões de metano são importantes, pois reduzi-las pode ganhar tempo para combater as emissões de carbono .
Monitoramento global
Incertezas nas emissões de metano, incluindo as chamadas extrações de fósseis "superemissores" e flutuações atmosféricas inexplicáveis, destacam a necessidade de um monitoramento aprimorado em escala regional e global. Os satélites começaram recentemente a ficar online com a capacidade de medir o metano e outros gases de efeito estufa mais poderosos com resolução aprimorada. O instrumento Tropomi lançado no ano de 2017 pela Agência Espacial Europeia pode medir as concentrações de metano, dióxido de enxofre, dióxido de nitrogênio, monóxido de carbono, aerossol e ozônio na troposfera terrestre em resoluções de vários quilômetros. A plataforma GOSAT-2 do Japão, lançada em 2018, oferece capacidade semelhante. O satélite CLAIRE lançado no ano de 2016 pela empresa canadense GHGSat pode resolver dióxido de carbono e metano em até 50 metros, permitindo assim que seus clientes identifiquem a fonte de emissões.
Políticas nacionais de redução
Parte de uma série no |
Ciclo do carbono |
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A China implementou regulamentações exigindo que as usinas de carvão capturassem as emissões de metano ou convertessem metano em CO
2em 2010. De acordo com um artigo da Nature Communications publicado em janeiro de 2019, as emissões de metano aumentaram 50% entre 2000 e 2015.
Em março de 2020, a Exxon pediu regulamentações mais rígidas para o metano, que incluiriam detecção e reparo de vazamentos, minimização da ventilação e liberação de metano não queimado e requisitos de relatórios para as empresas. No entanto, em agosto de 2020, a Agência de Proteção Ambiental dos EUA rescindiu um endurecimento prévio das regras de emissão de metano para a indústria de petróleo e gás dos EUA.
Tecnologia de remoção
Em 2019, pesquisadores propuseram uma técnica para remover metano da atmosfera usando zeólita . Cada molécula de metano seria convertida em CO
2, que tem um impacto muito menor no clima (99% menos). Substituindo todo o metano atmosférico por CO
2 reduziria o aquecimento total dos gases de efeito estufa em aproximadamente um sexto.
O zeólito é um material cristalino com uma estrutura molecular porosa. Ventiladores poderosos podem empurrar o ar através de reatores de zeólita e catalisadores para absorver o metano. O reator poderia então ser aquecido para formar e liberar CO
2. Por causa do GWP mais alto do metano, ao preço do carbono de $ 500 / tonelada, remover uma tonelada de metano renderia $ 12.000.
Veja também
- Iniciativa Global de Metano
- China United Coalbed Methane
- Emissões de CO2
- Emissões de gases fugitivos
- Feedback da mudança climática
Referências
links externos
- “Principais fontes de emissões de metano” . Qual é o seu impacto . 14/03/2014 . Página visitada em 06-03-2018 .
- “Emissões de Gases de Efeito Estufa - Emissões de Metano” . EIA . 31/03/2011 . Página visitada em 06-03-2018 .