Все, что вам нужно знать о парниковых газах

Переиздано Платоном

Читают: 0

Когда дело доходит до борьбы с изменением климата, все понимают, что нам необходимо уменьшить углеродный след. Но как насчет других парниковых газов?

Задолго до того, как все заговорили о глобальном потеплении, именно выражение «парниковый эффект» заставило людей задуматься об их влиянии на климат. Неясно, когда была придумана эта фраза, но понятие появилось в нескольких научных работах в конце XIX века, в том числе в трудах Юнис Фут, Сванте Аррениус и Джон Тиндалл.

Парниковый эффект это определяется как потепление земной поверхности и тропосферы (самого нижнего слоя атмосферы), вызванное наличием в воздухе определенных газов. Эти газы известны как парниковые газы.

Что такое парниковые газы

Парниковый газ — это любой газ, который поглощает тепло (также известное как инфракрасное излучение), испускаемое с поверхности Земли, и переизлучает его обратно. При этом парниковые газы задерживают тепло в атмосфере планеты и вызывают так называемый парниковый эффект, ведущий к глобальному потеплению. Существует шесть основных типов парниковых газов, каждый из которых имеет свои свойства. Углекислый газ – это самый выбрасываемый парниковый газ на Земле (около 76%), поэтому для борьбы с изменением климата мы в основном говорим о декарбонизации. За ним следуют метан с концентрацией 16 %, закись азота с концентрацией 6 % и фторсодержащие газы с концентрацией 2 %.

Двуокись углерода (CO2)

Самым известным парниковым газом является углекислый газ или CO2. Это химическое соединение состоит из одного атома углерода, связанного с двумя атомами кислорода, отсюда и формула CO2. До промышленной революции СО2 присутствовал в нашей атмосфере в виде следового газа в количестве около 228 частей на миллион. Но сегодня его уровень почти удвоился, до 421 части на миллион. Это увеличение ответственно за потепление температуры Земли и изменение климата.

Источники выбросов

Углекислый газ выделяется естественным образом многими живыми организмами на нашей планете, включая растения, животных, почвы, океаны и вулканы, когда они дышат и разлагаются. Но нас должен беспокоить CO2, выбрасываемый людьми. Подавляющее большинство приходится на сжигание ископаемого топлива, такого как уголь, нефть и газ, для производства электроэнергии и мобильности, а также на лесное хозяйство и землепользование. Несмотря на обещания правительства и компаний, эта активность не собирается замедляться: в 2022 г. выбросы CO2 от ископаемого топлива достиг рекорда 36.6 млрд тонн.

Углекислый газ тонет

Хотя этот газ имеет плохую репутацию как основной источник изменения климата, он также является основным источником углерода для жизни на Земле, поскольку естественным образом поглощается растениями, водорослями и бактериями посредством фотосинтеза. Это означает, что сохранение биоразнообразия нашей планеты имеет решающее значение для поддержания ее способности поглощать выбросы CO2.

CO2 также можно улавливать с помощью технологий и хранить геологически в подземных скважинах или химическим путем в таких продуктах, как цемент.

Больше на эту тему:

Метан (CH4)

Вторым наиболее проблемным парниковым газом в нашей атмосфере является метан, который состоит из один атом углерода связан с четырьмя атомами водорода (CH4). В то время как атмосферный метан гораздо менее распространен, чем CO2 на около 1.7 частей на миллион, его концентрация увеличилась примерно на 150% по сравнению с доиндустриальным уровнем. Кроме того, способность метана удерживать тепло намного выше, чем у других газов, и считается, что он отвечает за в отношении половина повышения глобальной температуры.

Источники выбросов

Метан образуется в результате разложения органического вещества в бедных кислородом средах, таких как болота, рисовые поля, свалки или пищеварительные системы крупного рогатого скота, а также в результате сжигания ископаемого топлива. По оценкам, около 40% глобальных выбросов метана приходится на природные источники, а 60% — на деятельность человека, в первую очередь за счет энергетики (ископаемое топливо), сельского хозяйства и отходов.

Метан тонет

Метан в основном поглощается в тропосфере (самый нижний слой атмосферы), где он вступает в реакцию с другими соединениями с образованием воды и CO2. Но лесные почвы также играют важную роль поглотителей метана: там бактерии расщепляют его на более мелкие соединения, которые они используют в качестве энергии. К сожалению, загрязнение и вырубка лесов имеют пониженное поглощение метана из почв на 77% за последние 30 лет.

Особенность этого газа заключается в том, что его можно использовать для выработки энергии и большинства технологий сокращения метана, в том числе восстановление свалочного газа из отходов или биогаза, полученного из сельскохозяйственного навоза, сосредоточиться на этом варианте использования.

Фторсодержащие газы (F-газы)

В то время как CO2 и метан встречаются на планете естественным образом, газы, содержащие фтор (F-газы) полностью созданы человеком. Разработанные в 1990-х годах для замены озоноразрушающих веществ, они включают гидрофторуглероды (ГФУ), перфторуглероды (ПФУ), гексафторид серы (SF6) и трифторид азота (NF3). Используемые в широком спектре промышленных процессов, включая холодильное оборудование, электронику, косметику и растворители, F-газы являются мощными и долгоживущими парниковыми газами, которые в значительной степени способствуют изменению климата.

Источники выбросов

Выбрасываются F-газы компаниями, которые их производят, и теми, кто использует их в своих процессах или оборудовании. Например, процессы производства алюминия, магния, электроники и оборудования для передачи и распределения электроэнергии являются причиной значительной части выбросов фторсодержащих газов.

Поглотители F-газа

В отличие от метана и CO2, F-газы не поглощаются естественными процессами. Единственным их естественным стоком является атмосфера, где они смешиваются с другими газами и распространяются по миру. Там они могут существовать тысячи лет, прежде чем будут уничтожены солнечным светом, когда достигнут верхних слоев атмосферы.

Ученые разрабатывают технологии, захват и повторное использование эти проблемные парниковые газы.

Закись азота (N2O)

Закись азота (N2O), широко известная как веселящий газ, представляет собой негорючий газ, представляющий собой окись азота. Хотя уровни N2O на протяжении истории редко превышали 280 частей на миллиард, человеческая деятельность в прошлом столетии значительно увеличил его, до 334 частей на миллиард в 2021 году. Это особенно проблематично, поскольку N2O В 300 раза сильнее, чем углекислый газ при нагреве атмосферы. Он также долгоживущий, проводя в среднем 114 лет в атмосфере, прежде чем распасться.

Источники выбросов

Подсчитано, что около трех четвертей выбросов N2O приходится на сельское хозяйство, особенно в результате использования синтетических азотных удобрений.

Закись азота тонет

Основным поглотителем закиси азота является атмосфера, хотя почвенные бактерии поглощают часть закиси азота, превращая ее в азот. Основной стратегией снижения концентрации закиси азота является изменение методов ведения сельского хозяйства с применением таких методов, как восстановительное сельское хозяйство.

Водяной пар

Наконец, газообразное состояние воды — еще один парниковый газ, поддерживающий температуру Земли на приемлемом для жизни уровне. Только пар не вызывает глобального потепления, но повышенные уровни в атмосфере усиливают потепление, вызванное другими парниковыми газами.

Источники выбросов

Водяной пар образуется при нагревании воды путем испарения. По мере того как климат Земли становится теплее, все больше воды испаряется из наших морей и рек, а также из почвы. Более высокие температуры также затрудняют образование конденсата и осадков, поддерживая более высокую концентрацию воды в атмосфере.

Борьба с выбросами парниковых газов

Важно понимать, что не все регионы выделяют одинаковые уровни парниковых газов. Поэтому каждой стране необходимо принимать разные меры для смягчения последствий глобального потепления. Но все они пройдут основные базовые этапы: рассчитают свои выбросы парниковых газов в соответствии с Протоколом по парниковым газам. объемы выбросов методологию и установить меры для сокращение углерода. Наконец, они будут стремиться компенсировать выбросы, которые они не могут сократить, внося свой вклад в проекты по снижению выбросов парниковых газов по всему миру.

Больше на эту тему: