Метан као стакленички гас

Метан је главни састојак природног гаса, али његове хемијске и физикалне карактеристике такође га чине снажним стакленичким гасом и забрињавајућим доприносом глобалном климатске промене.

Молекул метана, ЦХ₄, направљен је од централног атома угљеника окруженог са четири водоника. Метан је безбојни гас који се обично формира на један од два начина:

• Биогени метан производи се микроорганизмима који разграђују одређене врсте шећера у условима када нема кисеоника. Овај биолошки произведен метан може се пустити у атмосферу одмах након производње, или се може акумулирати у влажном седименту да би се касније пустио у ваздух.
• Термогени метан настао је када се органска материја закопала дубоко под геолошким слојевима и током више милиона година, а затим разграђивала притиском и високим температурама. Ова врста метана је главни састојак природног гаса, чинећи га од 70 до 90%. Пропан је уобичајени нуспроизвод који се налази у природном гасу.

Биогени и термогени метан могу имати различито порекло, али имају иста својства, чинећи их истовремено ефикасним стакленичким гасовима.

Метан, заједно са угљен диоксид и други молекули, значајно доприносе ефекат стаклене баште. Рефлектирана енергија сунца у облику инфрацрвеног зрачења дуже таласне дужине побудује молекуле метана, уместо да путује у свемир. Ово загрева атмосферу, довољно да метан доприноси око 20% загревања због гасова са ефектом стаклене баште, који је други по значају иза угљен-диоксида.

Због хемијске везе Метан је унутар свог молекула много ефикаснији у апсорпцији топлоте од угљендиоксида (чак 86 пута више), што га чини врло моћним стакленичким гасом. Срећом, метан може трајати око 10 до 12 година у атмосфери пре него што се оксидује и претвори у воду и угљен диоксид. Угљен диоксид траје вековима.

Према Агенција за заштиту животне средине (ЕПА), количина метана у атмосфери се умножила од индустријске револуције, нарастајући са процењених 722 дела по милијарди (ппб) у 1750 до 1834 ппб у 2015. Међутим, чини се да су емисије из многих развијених делова света сравњене.

У Сједињеним Државама емисија метана долази првенствено из индустрије фосилних горива. Метан се не ослобађа када сагоревамо фосилна горива, као што то чини угљен диоксид, већ током екстракције, прераде и дистрибуције фосилних горива. Метан цури из бунара за природни гас, у постројењима за прераду, из неисправних вентила цевовода, па чак и у дистрибутивној мрежи која доводи природни гас до кућа и предузећа. Једном тамо, метан и даље цури из плинских бројила и уређаја са погоном на гас попут грејача и пећи.

Неке несреће се дешавају током руковања природним гасом, што резултира испуштањем великих количина гаса. У 2015. години, велике количине метана пуштене су из складишта у Калифорнији. Истјецање из Портера Ранцха трајало је мјесецима, емитирајући готово 100.000 тона метана у атмосферу.

Други највећи извор емисије метана у Сједињеним Државама је пољопривреда. Када се глобално вреднују, пољопривредне активности заправо заузимају прво место. Сећате се оних микроорганизама који производе биогени метан у условима у којима недостаје кисеоника? Биљке и биљоједи су им пуни. Краве, овце, козе, чак и деве имају метаногене бактерије у стомаку који помажу у варењу биљног материјала, што значи да заједно преносе велике количине метана. И то није мало питање, јер се процењује да свих 22% емисије метана у Сједињеним Државама потиче од стоке.

Други пољопривредни извор метана је производња риже. Пиринчани штапићи садрже и микроорганизме који стварају метан, а влажна поља ослобађају око 1,5% глобалне емисије метана. Како људска популација расте, а са њом и потреба за узгојем хране, а како температуре расту са климатским променама, очекује се да се емисија метана из рижиних поља и даље повећава. Прилагођавање праксе гајења риже може помоћи у ублажавању проблема: привремено повлачење воде усред сезоне, за на пример, чини велику разлику, али за многе пољопривреднике локална мрежа за наводњавање не може да прими ову мрежу промена.

Органска материја која се распада дубоко у депонији производи метан који се нормално одзрачује и испушта у атмосферу. Доста је важан проблем што су депоније трећи највећи извор емисије метана у Сједињеним Државама, наводи ЕПА. Срећом, све већи број објеката преузима плин и усмјерава га у постројење које користи котао за производњу електричне енергије с тим отпадним гасом.

Како се арктички региони загревају брзо се ослобађа метан чак и у одсуству директне људске активности. Арктичка тундра, заједно са бројним мочварним подручјима и језерима, садржи велике количине тресетне мртве вегетације закључане у леду и пермафросту. Како се ти слојеви тресета потапају, активност микроорганизама се скупља и метан се ослобађа. У проблематичној петљи повратних информација што више метана има у атмосфери, то је топлији и више метана се ослобађа из одмрзавајуће се вечнозелености.

Као додатак неизвесности, још један забрињавајући феномен може потенцијално веома брзо да поремети нашу климу. Под арктичким тлима и дубоко у океанима постоје велике концентрације метана заробљене у леденој мрежици направљеној од воде. Добијена структура назива се клатрат, или метан хидрат. Велика лежишта клатрата могу се дестабилизовати променом струје, подводних клизишта, земљотреса и температура загревања. Изненадни колапс великих метан клатхрата, из било ког разлога, би пустио пуно метана у атмосферу и изазвао брзо загревање.

Као потрошач, најефикаснији начин за смањење емисије метана је смањење наших потреба за енергијом фосилних горива. Додатни напори укључују одабир исхране са мало црвеног меса да би се смањила потражња за производњом метана говеда и компостирања како би се смањила количина органског отпада која се шаље на депоније на којима би се производио метан.