Cum se produc gazele cu efect de seră și cum pot fi diminuate efectele schimbărilor climatice

Gazele cu efect de seră așa cum sunt ele definite, includ dioxidul de carbon, metanul, protoxidul de azot și alte gaze care se acumulează în atmosferă și creează stratul de reflectare a căldurii care menține Pământul la o temperatură acceptabilă.

Gazele cu efect de seră includ dioxidul de carbon, metanul, protoxidul de azot și alte gaze

Aceste gaze formează izolația care menține planeta suficient de caldă pentru a susține viața, a explicat Dumitru Chisăliță, președintele Asociației Energia Inteligentă.

Gazele cu efect de seră:

• Dioxid de carbon, care este emis ori de câte ori sunt arse materiale precum cărbune, petrol, gaze naturale și alți combustibili fosili bogați în carbon. Deși dioxidul de carbon nu este cel mai puternic gaz cu efect de seră, este cel mai mare contributor la schimbările climatice, deoarece este atât de comun.

• Metanul este cauzat de descompunerea materiei vegetale și este eliberat din gropile de gunoi, mlaștini, orez. De asemenea animalele și în special rumegătoarele mari (bovinele) eliberează cantități importante de metan. Deși emisiile de metan sunt mai mici decât emisiile de dioxid de carbon, acesta este considerat un gaz cu efect de seră major deoarece fiecare moleculă de metan are potențialul de încălzire globală de 25 de ori mai mare decât o moleculă de dioxid de carbon.

• Protoxidul de azot este eliberat de bacteriile din sol. Practicile agricole moderne – prelucrarea solului și cultivarea solului, gestionarea deșeurilor animale și utilizarea îngrășămintelor bogate în azot – contribuie în mod semnificativ la creșterea emisiilor de protoxid de azot. O singură moleculă de protoxid de azot are potențialul de încălzire globală de 298 de ori mai mare decât o moleculă de dioxid de carbon.

• Hidrofluorocarburile sunt un grup de substanțe chimice industriale folosite în principal pentru răcire și refrigerare , O singură moleculă are potențialul de încălzire globală de 1.430-14.800 ori mai mare decât potențialul de încălzire globală al dioxidului de carbon.

• Hexafluorura de sulf este utilizat în energia electrotehnică pentru a preveni scurtcircuite și accidente. O singură moleculă are potențialul de încălzire globală de 22.800 ori mai mare decât potențialul de încălzire globală al dioxidului de carbon)

Gazele cu efect de seră sunt compuși stabili din punct de vedere chimic care rămân în atmosferă timp de decenii sau secole. Contrar a ceea ce cred mulți oameni, efectul de seră nu este neapărat rău - dimpotrivă! Este un fenomen natural care permite planetei noastre să mențină condițiile necesare existenței vieții. Deci, prezența CO₂ sau CH₄ este vitală pentru supraviețuirea noastră.

Aceste emisii în exces provoacă schimbări climatice pe termen lung

Problema apare atunci când emisiile acestor gaze depășesc nivelurile optime. De zeci de ani, am emis cantități de CO₂ și CH₄ cu mult peste posibilitățile noastre. În plus, nu am stabilit mecanismele necesare pentru eliminarea acestor gaze. Deci, în cele din urmă, aceste emisii în exces provoacă schimbări climatice pe termen lung. Metanul cuprinde doar 0,00018% din atmosfera Pământului .

Metanul este unul dintre cei mai mari contributori la încălzirea globală, al doilea doar după CO₂. IPCC sugerează că acest gaz este responsabil pentru între 30 % și 50 % din creșterea temperaturii. De fapt, s-a estimat că metanul, ca gaz cu efect de seră, a dat naștere la o încălzire globală suplimentară de 0,5°C.

În 2019, metanul din atmosferă a atins niveluri record - de aproximativ două ori și jumătate mai mult decât cele din era preindustrială. Cu toate acestea, un aspect pozitiv al metanului este că nu rezistă atât de mult în aer ca CO₂. Timpul de rezidență atmosferic al metanului este de aproximativ 9 ani. Timpul de rezidență este timpul mediu necesar pentru ca o moleculă să fie îndepărtată din atmosferă. În acest caz, fiecare moleculă de metan care intră în atmosferă rămâne acolo timp de 8 ani până când este îndepărtată prin oxidare în dioxid de carbon (CO2) și apă (H2O). Adică, metanul, ca gaz cu efect de seră, provoacă în continuare încălzirea globală, dar dispare în două decenii, în timp ce CO₂ contribuie mai puțin la încălzirea globală și rămâne în atmosferă sute de ani.

Ce s-a întâmplat în urmă cu 55 de milioane de ani

Conform Enciclopediei Britanice, se crede că o creștere bruscă a concentrației de metan din atmosferă a fost responsabilă pentru un eveniment de încălzire care a crescut temperaturile medii globale cu 4–8 °C pe parcursul a câteva mii de ani în timpul Paleocenului. Acest episod a avut loc în urmă cu aproximativ 55 de milioane de ani, iar creșterea CH4 pare să fi fost legată de o erupție vulcanică masivă. Ca urmare, în atmosferă au fost injectate cantități mari de CH4 gazos. Concentrațiile de metan au variat, de asemenea, într-un interval mai mic (între aproximativ 350 și 800 ppb) în asociere cu ciclurile epocii glaciare din Pleistocen. Nivelurile preindustriale de CH4 în atmosferă au fost de aproximativ 700 ppb, în timp ce nivelurile au depășit 1.867 ppb la sfârșitul anului 2018. (Aceste concentrații sunt cu mult peste nivelurile naturale observate cel puțin în ultimii 650.000 de ani.) Forțarea radiativă netă de către emisiile antropice de CH4 este de aproximativ 0,5 wați pe metru pătrat - sau aproximativ o treime din forțarea radiativă a CO2.

Pentru a face față emisiilor de metan, trebuie să știm de unde provine gazul. Există mai multe moduri prin care oamenii de știință pot monitoriza emisiile de pe sol, dar noile tehnologii care utilizează sateliți le permit oamenilor de știință să lucreze la scări mult mai mari.

În 2012, în SUA au început o serie de cercetări pentru a identifica mai bine scurgerile și pentru a găsi soluții. O sinteză a cercetării a constatat că industria de petrol și gaze din SUA emitea cel puțin 13 milioane de tone metrice de metan pe an - cu aproximativ 60% mai mult decât estima Agenția pentru Protecția Mediului la acea vreme. Volumul reprezintă suficient gaz natural pentru a alimenta 10 milioane de locuințe.

MethaneSAT este primul satelit din lume dedicat exclusiv urmăririi emisiilor de metan. Senzorii săi pot măsura cu precizie concentrațiile de metan și ratele de emisie și pot urmări emisiile până la origine. Datele pe care le produce vor fi disponibile publicului, gratuit. MethaneSAT este prima misiune spațială finanțată de guvernul din Noua Zeelandă.

Conștientizarea importanței reducerii emisiilor de metan în atmosferă, atât prin prisma diminuării efectelor climatice, cât și prin prisma posibilității utilizării metanului astăzi pierdut în procese termice sau industriale, este un deziderat care trebuie să fie operaționalizat prin activități concrete. Important este că acest proces, modelat prin impuneri de obligații legislative să fie realizat astfel încât să nu afecteze social și mai ales securitar societatea.