Sera Gazı Olarak Metan

Metan, doğal gazın önemli bir bileşenidir, ancak kimyasal ve fiziksel özellikleri aynı zamanda onu güçlü bir sera gazı ve dünyaya endişe verici bir katkıda bulunur. iklim değişikliği.

Bir metan molekülü, CH₄, dört hidrojenle çevrili merkezi bir karbon atomundan yapılmıştır. Metan genellikle iki yoldan biriyle oluşan renksiz bir gazdır:

• Biyojenik metan, oksijenin olmadığı koşullarda belirli şeker türlerini parçalayan mikroorganizmalar tarafından üretilir. Biyolojik olarak üretilen bu metan, üretildikten hemen sonra atmosfere salınabilir veya daha sonra serbest bırakılmak üzere ıslak tortu içerisinde biriktirilebilir.
• Termojenik metan, organik madde jeolojik katmanlar altında ve milyonlarca yıl boyunca derin bir şekilde gömüldüğünde oluştu ve daha sonra basınç ve yüksek sıcaklıklarla parçalandı. Bu tip metan, doğal gazın birincil bileşenidir ve% 70 ila 90'ını oluşturur. Propan, doğal gazda bulunan yaygın bir yan üründür.

Biyojenik ve termojenik metan farklı kökenlere sahip olabilir, ancak aynı özelliklere sahiptirler, bu da onları etkili sera gazları haline getirir.

Metan ile birlikte karbon dioksit ve diğer moleküller, sera etkisi. Güneşten daha uzun dalga boylu kızılötesi radyasyon şeklinde yansıtılan enerji, uzaya gitmek yerine metan moleküllerini heyecanlandırır. Bu, atmosferi ısıtır, metan, sera gazları nedeniyle ısınmanın yaklaşık% 20'sine katkıda bulunur, bu da ikinci olarak karbondioksitin arkasındadır.

Nedeniyle Kimyasal bağlar molekülü içinde metan ısıyı emmede karbondioksitten (86 kat daha fazla) çok daha verimlidir, bu da onu çok güçlü bir sera gazı haline getirir. Neyse ki, metan atmosferde okside olmadan su ve karbondioksite dönüşmeden önce yaklaşık 10 ila 12 yıl dayanabilir. Karbondioksit yüzyıllarca sürer.

Göre Çevre Koruma Ajansı (EPA), atmosferdeki metan miktarı çoğaldı sanayi devriminden bu yana, 2015'te 1750-1834 ppb'de milyarda tahmini 722 parçadan (ppb) büyüyor. Bununla birlikte, dünyanın birçok gelişmiş bölgesinden gelen emisyonlar artık dengelenmiş görünmektedir.

Amerika Birleşik Devletleri'nde, metan emisyonları öncelikle fosil yakıt endüstrisinden gelir. Fosil yakıtları yaktığımızda, karbondioksit gibi metan salınmaz, aksine fosil yakıtların çıkarılması, işlenmesi ve dağıtımı sırasında. Metan, doğal gaz kuyularından, işleme tesislerinde, arızalı boru hattı vanalarından ve hatta dağıtım şebekesinde evlere ve işletmelere doğal gaz getiren sızıntılar. Bir kez orada, metan gaz sayaçlarından ve ısıtıcılar ve sobalar gibi gazla çalışan cihazlardan sızmaya devam ediyor.

Doğal gazın işlenmesi sırasında büyük miktarlarda gaz açığa çıkmasına neden olan bazı kazalar meydana gelir. 2015 yılında Kaliforniya'daki bir depolama tesisinden çok yüksek miktarda metan salınmıştır. Porter Ranch sızıntısı aylarca sürdü ve atmosfere neredeyse 100.000 ton metan yaydı.

ABD'deki en büyük ikinci metan emisyonu kaynağı tarımdır. Küresel olarak değerlendirildiğinde, tarımsal faaliyetler ilk sırada yer almaktadır. Oksijenin eksik olduğu durumlarda biyojenik metan üreten mikroorganizmaları hatırlıyor musunuz? Otçul hayvan bağırsakları onlarla doludur. İnekler, koyunlar, keçiler ve hatta develer, bitki materyallerini sindirmeye yardımcı olmak için midelerinde metanojenik bakterilere sahiptir, bu da toplu olarak çok miktarda metan gazı geçtikleri anlamına gelir. Ve bu küçük bir mesele değil, çünkü ABD'deki metan emisyonlarının% 22'sinin hayvancılıktan geleceği tahmin ediliyor.

Başka bir tarımsal metan kaynağı pirinç üretimidir. Pirinç tarlaları metan üreten mikroorganizmalar da içerir ve hantal alanlar küresel metan emisyonlarının yaklaşık% 1.5'ini serbest bırakır. İnsan nüfusu arttıkça ve bununla birlikte gıda yetiştirme ihtiyacı ve iklim değişikliği ile sıcaklıklar arttıkça, pirinç tarlalarından kaynaklanan metan emisyonlarının artmaya devam etmesi beklenmektedir. Pirinç yetiştirme uygulamalarının ayarlanması sorunun hafifletilmesine yardımcı olabilir: sezon ortasında suyu geçici olarak azaltmak için Örneğin, büyük bir fark yaratır, ancak birçok çiftçi için yerel sulama şebekesi, değişiklik.

Bir depolama alanının derinliklerinde ayrışan organik madde, normalde havalandırılan ve atmosfere salınan metan üretir. EPA'ya göre, düzenli depolama alanlarının ABD'deki üçüncü en büyük metan emisyonu kaynağı olması yeterince önemli bir sorundur. Neyse ki, artan sayıda tesis gazı yakalar ve bu atık gazla elektrik üretmek için bir kazan kullanan bir tesise yönlendirir.

Kuzey Kutbu bölgeleri hızla ısınırken, doğrudan insan aktivitesi olmasa bile metan salınır. Arctic tundra, çok sayıda sulak alan ve göl ile birlikte, buz ve permafrostta kilitlenmiş büyük miktarda turba benzeri ölü bitki örtüsü içerir. Bu turba çözülme katmanları olarak mikroorganizma aktivitesi alınır ve metan salınır. Sorun yaratan bir geri besleme döngüsünde atmosferde ne kadar fazla metan varsa o kadar sıcak olur ve çözülen permafrosttan daha fazla metan salınır.

Belirsizliği arttırmak için, başka bir endişe verici fenomen, iklimimizi çok hızlı bir şekilde bozma potansiyeline sahiptir. Kuzey Kutbu topraklarında ve okyanusların derinliklerinde, sudan yapılmış buz benzeri bir ağ içine hapsolmuş büyük miktarda metan bulunur. Elde edilen yapıya bir klatrat veya metan hidrat denir. Büyük klatrat birikintileri, akımlar, su altı heyelanları, depremler ve ısınma sıcaklıkları değiştirilerek dengesizleştirilebilir. Büyük metan klatrat yataklarının ani çökmesi, her ne sebeple olursa olsun, atmosfere çok miktarda metan salar ve hızlı ısınmaya neden olur.

Bir tüketici olarak metan emisyonlarını azaltmanın en etkili yolu fosil yakıt enerji ihtiyaçlarımızı azaltmaktır. Ek çabalar, metan üretimi talebini azaltmak için kırmızı ette düşük bir diyet seçmeyi içerir depolama alanlarına gönderilecek organik atık miktarını azaltmak için sığır ve kompostlama metan.