כל מה שצריך לדעת על גזי חממה

כל מה שצריך לדעת על גזי חממה

חותמת זמן: 16 במרץ 2023 9:49
צומת המקור: 2016117

כשזה מגיע לפעולה אקלימית, כולם יודעים שאנחנו צריכים להפחית את טביעת הרגל הפחמנית שלנו. אבל מה לגבי גזי חממה אחרים?

הרבה לפני שכולם התחילו לדבר על התחממות כדור הארץ, זה היה הביטוי "אפקט החממה" שגרם לאנשים לחשוב על השפעתם על האקלים. לא ברור מתי נטבע הביטוי הזה, אבל המושג הופיע בכמה יצירות מדעיות בסוף המאה ה-19, כולל אלה של יוניס פוט, סוונטה ארניוס וג'ון טינדל.

אפקט החממה הוא מוגדר כ התחממות של פני השטח והטרופוספירה של כדור הארץ (השכבה הנמוכה ביותר של האטמוספירה) הנגרמת על ידי נוכחות של גזים מסוימים באוויר. גזים אלו ידועים בשם גזי חממה.

מהם גזי חממה

גז חממה הוא כל גז הסופג חום (המכונה גם קרינת אינפרא אדומה) הנפלט מפני השטח של כדור הארץ ומקרין אותו בחזרה. על ידי כך, גזי חממה לוכדים חום בתוך האטמוספירה של כדור הארץ וגורמים למה שנקרא אפקט החממה, המוביל להתחממות כדור הארץ. ישנם שישה סוגים עיקריים של גזי חממה, לכל אחד תכונות משלו. פחמן דו חמצני הוא גז החממה הנפלט ביותר על כדור הארץ (בסביבות 76%), וזו הסיבה שכדי להילחם בשינויי האקלים, אנחנו מדברים בעיקר על דקרבוניזציה. אחריו מתאן ב-16%, תחמוצת החנקן ב-6% וגזים מופלרים ב-2%.

פחמן דו חמצני (CO2)

גז החממה המפורסם ביותר הוא פחמן דו חמצני או CO2. תרכובת כימית זו עשויה מאטום פחמן אחד הקשור לשני אטומי חמצן, ומכאן הנוסחה CO2. לפני המהפכה התעשייתית, CO2 היה קיים כגז קורט באטמוספירה שלנו, בסביבות 228 חלקים למיליון. אבל היום, רמתו כמעט הוכפלה, ל-421 חלקים למיליון. עלייה זו אחראית להתחממות הטמפרטורה של כדור הארץ ולשינויי האקלים.

 מקורות פליטה

פחמן דו חמצני נפלט באופן טבעי על ידי אורגניזמים חיים רבים על הפלנטה שלנו, כולל צמחים, בעלי חיים, קרקעות, אוקיינוסים והרי געש בזמן שהם נושמים ומתפרקים. אבל זה ה-CO2 שנפלט על ידי בני אדם שעלינו לדאוג לגביו. הרוב הגדול מגיע משריפת דלקים מאובנים כמו פחם, נפט וגז לחשמל וניידות, כמו גם ייעור ושימוש בקרקע. למרות הבטחות הממשלה והחברה, פעילות זו אינה מראה סימן להאטה: בשנת 2022, פליטת CO2 מדלקים מאובנים הגיע לשיא 36.6 מיליארד טון.

פחמן דו חמצני שוקע

למרות שלגז זה יש מוניטין רע כתורם העיקרי לשינויי האקלים, הוא גם המקור העיקרי של פחמן לחיים על פני כדור הארץ, מכיוון שהוא נספג באופן טבעי על ידי צמחים, אצות וחיידקים באמצעות פוטוסינתזה. משמעות הדבר היא ששמירה על המגוון הביולוגי של הפלנטה שלנו חיונית כדי לשמור על יכולתו לספוג פליטות CO2. 

ניתן ללכוד CO2 גם באמצעות טכנולוגיה ולאחסן גיאולוגית בחורים תת קרקעיים או כימית במוצרים כמו מלט.

עוד בנושא זה:

מתאן (CH4)

גז החממה השני הכי בעייתי באטמוספירה שלנו הוא מתאן, המורכב ממנו אטום פחמן אחד קשור לארבעה אטומי מימן (CH4). בעוד שמתאן אטמוספרי נמצא הרבה פחות בשפע מ-CO2 at בערך 1.7 חלקים למיליון, ריכוזו עלה בכ-150% מהרמות הטרום-תעשייתיות. בנוסף, כוח לכידת החום של מתאן גבוה בהרבה מגזים אחרים, והוא נחשב אחראי עליו על מחצית מהעלייה בטמפרטורה העולמית.

מקורות פליטה

מתאן נוצר מפירוק חומר אורגני בסביבות דלות בחמצן, כמו ביצות, שדות אורז, מזבלות או מערכות עיכול של בקר, וכן משריפת דלקים מאובנים. ההערכה היא שכ-40% מפליטות המתאן העולמיות הן ממקורות טבעיים, בעוד ש-60% מגיעות מפעילות אנושית, בראשות אנרגיה (דלק מאובנים), חקלאות ופסולת.

 מתאן שוקע

מתאן נספג בעיקר בטרופוספירה (השכבה הנמוכה ביותר של האטמוספירה), שם הוא מגיב עם תרכובות אחרות ליצירת מים ו-CO2. אבל קרקעות היער ממלאות תפקיד חשוב גם בתור שקעי מתאן: שם, חיידקים מפרקים אותו לתרכובות קטנות יותר שהם משתמשים בהם כאנרגיה. למרבה הצער, זיהום וכריתת יערות הפחיתו את ספיגת המתאן מקרקעות ב-77% ב-30 השנים האחרונות.

לגז זה יש את הייחודיות להיות שמיש לייצור אנרגיה, ורוב טכנולוגיות הפחתת מתאן, כולל שחזור גז להטמנה מפסולת או ביוגז המופק מזבל חקלאי, להתמקד במקרה השימוש הזה. 

 גזים מופלרים (גזים F)

בעוד CO2 ומתאן מתרחשים באופן טבעי על הפלנטה, גזי פלואור (גזי F) הם לחלוטין מעשה ידי אדם. הם פותחו בשנות ה-1990 כדי להחליף חומרים מזיקים לאוזון, וכוללים פחמנים הידרופלואוריים (HFCs), Perfluorocarbons (PFCs), גופרית hexafluoride (SF6) ו-Ntrogen trifluoride (NF3). בשימוש במגוון רחב של תהליכים תעשייתיים כולל קירור, אלקטרוניקה, קוסמטיקה וממיסים, גזי F הם גזי חממה חזקים ועמידים לאורך זמן התורמים רבות לשינויי האקלים.

מקורות פליטה

נפלטים גזי F על ידי החברות המייצרות אותן ועל ידי אלה המשתמשות בהן בתהליכים או בציוד שלהן. לדוגמה, תהליכי ייצור של אלומיניום, מגנזיום, אלקטרוניקה וציוד הולכה והפצה חשמליים אחראים לחלק גדול מפליטת גזי F.

כיורי גז F

שלא כמו מתאן ו-CO2, גזי F אינם נספגים בתהליכים טבעיים. הכיור הטבעי היחיד שלהם הוא האטמוספירה, שם הם מעורבבים עם גזים אחרים ומתפשטים ברחבי העולם. שם, הם יכולים להחזיק מעמד אלפי שנים לפני שהם נהרסים באור השמש כשהם מגיעים לאטמוספירה העליונה הרחוקה.

מדענים מפתחים טכנולוגיות כדי לכידה ושימוש חוזר גזי החממה הבעייתיים הללו.

תחמוצת החנקן (N2O)

הידוע בכינויו גז צחוק, תחמוצת החנקן (N2O) הוא גז לא דליק שהוא תחמוצת חנקן. בעוד שרמות ה-N2O כמעט ולא עלו על 280 חלקים למיליארד במהלך ההיסטוריה, פעילות אנושית במאה האחרונה הגדילה אותו משמעותית, ל-334 חלקים למיליארד בשנת 2021. זה בעייתי במיוחד מכיוון ש-N2O הוא חזק פי 300 מפחמן דו חמצני בחימום האווירה. הוא גם אורך חיים, מבלה בממוצע 114 שנים באטמוספרה לפני התפוררות.

מקורות פליטה

ההערכה היא כי כשלושה רבעים מפליטות ה-N2O מגיעות מחקלאות, במיוחד משימוש בדשן חנקן סינתטי.

כיורי תחמוצת החנקן

הכיור העיקרי של תחמוצת החנקן הוא האטמוספרה, אם כי חיידקי הקרקע סופגים חלק ממנה כדי להפוך אותו לחנקן. האסטרטגיה העיקרית להפחתת ריכוז תחמוצת החנקן היא שינוי שיטות חקלאות, יישום טכניקות כגון חקלאות התחדשות.

אדי מים

לבסוף, המצב הגזי של המים הוא גז חממה נוסף השומר על טמפרטורת כדור הארץ ברמה ראויה למגורים. אדים לבד אינו גורם להתחממות כדור הארץ, אך רמות מוגברות באטמוספירה מגבירות את ההתחממות הנגרמת מגזי חממה אחרים.

מקורות פליטה

אדי מים מיוצרים על ידי חימום מים, באמצעות אידוי. ככל שהאקלים של כדור הארץ מתחמם, יותר מים מתאדים מהימים ומהנהרות שלנו, אבל גם מהאדמה. גם טמפרטורות גבוהות יותר להקשות על עיבוי ומשקעים, שמירה על ריכוז גבוה יותר של מים באטמוספרה.

התמודדות עם פליטת גזי חממה

חשוב להבין שלא כל האזורים פולטים את אותן רמות של גזי חממה. לכן, כל מדינה צריכה ליישם אמצעים שונים כדי להפחית את ההתחממות הגלובלית. אבל כולם יעברו את השלבים הבסיסיים העיקריים: חישוב פליטת גזי החממה שלהם לפי פרוטוקול GHG היקפי פליטות מתודולוגיה והגדרת אמצעים עבור הפחתת פחמן. לבסוף, הם ינסו לקזז את הפליטות שהם לא מסוגלים לצמצם על ידי תרומה לפרויקטים להפחתת גזי חממה ברחבי העולם.

עוד בנושא זה:

בול זמן:

עוד מ סחר אקלים