Alles wat u moet weten over broeikasgassen

Heruitgegeven door Plato

volgers: 0

Als het gaat om klimaatactie, weet iedereen dat we onze ecologische voetafdruk moeten verkleinen. Maar hoe zit het met andere broeikasgassen?

Lang voordat iedereen over de opwarming van de aarde begon te praten, was het de uitdrukking 'broeikaseffect' die mensen aan het denken zette over hun impact op het klimaat. Het is onduidelijk wanneer deze uitdrukking is bedacht, maar het concept verscheen aan het einde van de 19e eeuw in verschillende wetenschappelijke werken, waaronder die van Eunice Foote, Svante Arrhenius en John Tyndall.

Het broeikaseffect is gedefinieerd als een opwarming van het aardoppervlak en de troposfeer (de onderste laag van de atmosfeer) veroorzaakt door de aanwezigheid van bepaalde gassen in de lucht. Die gassen worden broeikasgassen genoemd.

Wat zijn broeikasgassen

Een broeikasgas is elk gas dat warmte absorbeert (ook bekend als infraroodstraling) die wordt uitgestraald door het aardoppervlak en deze weer terugstraalt. Door dat te doen, houden broeikasgassen warmte vast in de atmosfeer van de planeet en veroorzaken ze het zogenaamde broeikaseffect, wat leidt tot opwarming van de aarde. Er zijn zes hoofdtypen broeikasgassen, elk met zijn eigen eigenschappen. Kooldioxide is de meest uitgestoten broeikasgas op aarde (ongeveer 76%), en daarom praten we om de klimaatverandering tegen te gaan meestal over decarbonisatie. Het wordt gevolgd door methaan met 16%, lachgas met 6% en gefluoreerde gassen met 2%.

Koolstofdioxide (CO2)

Het bekendste broeikasgas is koolstofdioxide of CO2. Deze chemische verbinding is gemaakt van één koolstofatoom gebonden met twee zuurstofatomen, vandaar de formule CO2. Vóór de industriële revolutie was CO2 aanwezig als een spoorgas in onze atmosfeer, met ongeveer 228 delen per miljoen. Maar vandaag is het niveau bijna verdubbeld, tot 421 delen per miljoen. Deze toename is verantwoordelijk voor de opwarming van de aarde en klimaatverandering.

Bronnen van emissie

Koolstofdioxide wordt op natuurlijke wijze uitgestoten door veel levende organismen op onze planeet, waaronder planten, dieren, bodems, oceanen en vulkanen terwijl ze ademen en ontbinden. Maar het is de door mensen uitgestoten CO2 waar we ons zorgen over moeten maken. Het overgrote deel is afkomstig van de verbranding van fossiele brandstoffen zoals steenkool, olie en gas voor elektriciteit en mobiliteit, maar ook voor bosbouw en landgebruik. Ondanks de toezeggingen van de overheid en het bedrijfsleven, vertoont deze activiteit geen tekenen van vertraging: in 2022 zal de CO2-uitstoot van fossiele brandstoffen bereikte een record 36.6 miljard ton.

Kooldioxide zinkt

Hoewel dit gas een slechte reputatie heeft als belangrijkste veroorzaker van klimaatverandering, is het ook de belangrijkste bron van koolstof voor het leven op aarde, omdat het door fotosynthese op natuurlijke wijze wordt opgenomen door planten, algen en bacteriën. Dit betekent dat het behoud van de biodiversiteit van onze planeet cruciaal is om haar vermogen om CO2-emissies te absorberen te behouden.

CO2 kan ook worden afgevangen door middel van technologie en geologisch worden opgeslagen in ondergrondse gaten of chemisch in producten zoals cement.

Meer over dit onderwerp:

Methaan (CH4)

Het op een na meest problematische broeikasgas in onze atmosfeer is methaan, dat is samengesteld uit één koolstofatoom gebonden aan vier waterstofatomen (CH4). Hoewel methaan in de atmosfeer veel minder overvloedig aanwezig is dan CO2 ongeveer 1.7 delen per miljoen, is de concentratie ervan met ongeveer 150% toegenomen ten opzichte van het pre-industriële niveau. Bovendien is het vermogen om warmte vast te houden van methaan veel hoger dan dat van andere gassen, en het wordt als verantwoordelijk beschouwd over ons de helft van de stijging van de mondiale temperatuur.

Bronnen van emissie

Methaan wordt gevormd door de afbraak van organisch materiaal in zuurstofarme omgevingen, zoals moerassen, rijstvelden, stortplaatsen of het spijsverteringsstelsel van vee, en door de verbranding van fossiele brandstoffen. Naar schatting is ongeveer 40% van de wereldwijde methaanemissies afkomstig van natuurlijke bronnen, terwijl 60% afkomstig is van menselijke activiteiten, geleid door energie (fossiele brandstoffen), landbouw en afval.

Methaan zinkt

Methaan wordt grotendeels geabsorbeerd in de troposfeer (de onderste laag van de atmosfeer), waar het reageert met andere verbindingen om water en CO2 te vormen. Maar bosbodems spelen ook een belangrijke rol bij het zinken van methaan: daar breken bacteriën het af in kleinere verbindingen die ze als energie gebruiken. Helaas, vervuiling en ontbossing hebben een verminderde methaanopname uit de bodem met 77% in de afgelopen 30 jaar.

Dit gas heeft de bijzonderheid dat het bruikbaar is om energie op te wekken, en de meeste methaanreductietechnologieën, waaronder terugwinning van stortgas uit afval of biogas geproduceerd uit landbouwmest, focus op deze use-case.

Gefluoreerde gassen (F-gassen)

Terwijl CO2 en methaan van nature op de planeet voorkomen, gefluoreerde gassen (F-gassen) zijn volledig door de mens gemaakt. Ze zijn in de jaren negentig ontwikkeld ter vervanging van stoffen die schadelijk zijn voor de ozonlaag en omvatten fluorkoolwaterstoffen (HFK's), perfluorkoolwaterstoffen (PFK's), zwavelhexafluoride (SF1990) en stikstoftrifluoride (NF6). Gebruikt in een breed scala van industriële processen, waaronder koeling, elektronica, cosmetica en oplosmiddelen, zijn F-gassen krachtige en langdurige broeikasgassen die in hoge mate bijdragen aan de klimaatverandering.

Bronnen van emissie

Er worden F-gassen uitgestoten door de bedrijven die ze produceren en door degenen die ze gebruiken in hun processen of apparatuur. Bijvoorbeeld, productieprocessen voor aluminium, magnesium, elektronica en elektrische transmissie- en distributieapparatuur zijn verantwoordelijk voor een groot deel van de F-gasemissies.

F-gas spoelbakken

In tegenstelling tot methaan en CO2 worden F-gassen niet door natuurlijke processen opgenomen. Hun enige natuurlijke put is de atmosfeer, waar ze worden gemengd met andere gassen en over de hele wereld worden verspreid. Daar kunnen ze duizenden jaren meegaan voordat ze worden vernietigd door zonlicht wanneer ze de verre bovenste atmosfeer bereiken.

Wetenschappers ontwikkelen technologieën om vastleggen en hergebruiken deze problematische broeikasgassen.

Lachgas (N2O)

Stikstofoxide (N2O), algemeen bekend als lachgas, is een niet-ontvlambaar gas dat een stikstofoxide is. Hoewel de niveaus van N2O in de loop van de geschiedenis zelden de 280 deeltjes per miljard hebben overschreden, heeft de menselijke activiteit in de afgelopen eeuw heeft het aanzienlijk vergroot, tot 334 delen per miljard in 2021. Dit is vooral problematisch omdat N2O dat is 300 keer krachtiger dan kooldioxide bij het opwarmen van de atmosfeer. Het heeft ook een lange levensduur en brengt gemiddeld 114 jaar door in de atmosfeer voordat het uiteenvalt.

Bronnen van emissie

Geschat wordt dat ongeveer driekwart van de N2O-emissies afkomstig is van de landbouw, met name door het gebruik van synthetische stikstofkunstmest.

Lachgas zinkt

De belangrijkste put voor lachgas is de atmosfeer, hoewel bodembacteriën een deel ervan absorberen om het in stikstof om te zetten. De belangrijkste strategie om de concentratie van distikstofoxide te verminderen, is het veranderen van landbouwpraktijken, het implementeren van technieken zoals regeneratieve landbouw.

Waterdamp

Ten slotte is de gasvormige toestand van water een ander broeikasgas dat de temperatuur van de aarde op een leefbaar niveau houdt. Damp alleen veroorzaakt geen opwarming van de aarde, maar verhoogde niveaus in de atmosfeer versterken de opwarming veroorzaakt door andere broeikasgassen.

Bronnen van emissie

Waterdamp ontstaat door verhitting van water, door verdamping. Naarmate het klimaat op aarde warmer wordt, verdampt er meer water uit onze zeeën en rivieren, maar ook uit de bodem. Hogere temperaturen ook condensatie en neerslag bemoeilijken, waardoor een hogere waterconcentratie in de atmosfeer wordt gehandhaafd.

De uitstoot van broeikasgassen aanpakken

Het is belangrijk om te begrijpen dat niet alle regio's dezelfde niveaus van broeikasgassen uitstoten. Daarom moet elk land verschillende maatregelen nemen om de opwarming van de aarde tegen te gaan. Maar ze zullen allemaal de belangrijkste basisstappen doorlopen: hun broeikasgasemissies berekenen volgens de GHG-protocollen emissie scopes methodologie en zet maatregelen voor koolstofreductie. Ten slotte zullen ze proberen de emissies die ze niet kunnen verminderen te compenseren door bij te dragen aan projecten voor het beperken van broeikasgassen over de hele wereld.

Meer over dit onderwerp: