science >> Wetenschap >  >> Natuur

Nieuwe tool onthult de echte broeikasgasvoetafdruk van reservoirs

Het Nam Ngum-reservoir in Laos. Door samen te werken met zowel betrokken locals als internationale partners, SINTEF voerde broeikasgasmetingen uit in het oudere Nam Ngum-reservoir. Krediet:SINTEF

Wanneer waterkrachtreservoirs organisch materiaal vasthouden, het leidt tot een hogere lokale uitstoot van broeikasgassen. Maar de uitstoot wordt niet verhoogd maar verplaatst. Een nieuwe tool berekent de echte broeikasgasvoetafdruk van reservoirs.

Bomen en planten nemen CO2 op uit de atmosfeer om te groeien. Wanneer organisch materiaal zoals gevallen bladeren en takken afbreekt, CO2 komt weer vrij in de atmosfeer. Water transporteert organische stof langs rivieren naar zee en kan onderweg broeikasgassen uitstoten, zoals CO2 en methaan. Het bouwen van een reservoir stopt de waterstroom en vangt een deel van het organische materiaal op.

"Broeikasgassen die in een reservoir worden uitgestoten, kunnen hoe dan ook zijn uitgestoten. Het is een verdringing, geen verhoging, en daar was in eerdere berekeningen geen rekening mee gehouden. U moet ook rekening houden met het eerdere landgebruik en de processen in het hele stroomgebied, " zegt Atle Harby, een Senior Research Scientist bij SINTEF Energy die heeft gewerkt aan de ontwikkeling van een tool, genaamd G-res-tool.

Zoetwateremissies zijn een hot topic geweest

De broeikasgasstatus van zoetwaterreservoirs is het afgelopen decennium een ​​hot topic geweest. Effecten worden vaak toegeschreven aan waterkrachtprojecten, terwijl een nieuw raamwerk en hulpmiddel van de International Hydropower Association (IHA) aantoont dat de waarheid veel complexer is.

De netto-emissiebenadering houdt rekening met natuurlijk voorkomende emissies en emissies die verband houden met andere menselijke activiteiten. Met de G-res-tool kunnen gebruikers de werkelijke BKG-voetafdruk van reservoirs schatten.

Broeikasgasmetingen in een Noors reservoir in het vroege voorjaar. SINTEF-wetenschapper Bjørn Henrik Hansen gebruikt spuiten om gas uit drijvende kamers te bemonsteren. Krediet:Noorwegen

Waterkracht voegt geen nieuwe kooldioxide toe aan de atmosfeer

Bijna twintig jaar geleden, in de media begonnen verhalen naar voren te komen dat reservoirs die waren aangelegd voor waterkrachtprojecten een grote uitstoter van broeikasgassen waren. Toch waren er geen echte metingen om de theorieën te ondersteunen.

In 2006, het IPCC heeft hun richtlijnen voor broeikasgassen vrijgegeven die drie benaderingen bevatten met formules om emissies uit reservoirs te berekenen. Statkraft, Europa's grootste producent van hernieuwbare energie, gebruikten alle drie de benaderingen om hun metingen in het Trollheim-reservoir en de waterkrachtcentrale in centraal Noorwegen te evalueren.

De eerste benadering die IPCC-standaardwaarden gebruikte, stelde de emissies van Trollheim gelijk aan die van een gascentrale. De tweede benadering gebruikte een deel van hun eigen gegevens en halveerde de voorspelde emissies. Statkraft schakelde vervolgens SINTEF in om een ​​methodologie te ontwikkelen en emissiemetingen uit te voeren. De derde benadering die deze gegevens gebruikte, toonde aan dat de emissies van Trollheim ongeveer 2 g CO2eq/kWh zouden zijn, vergeleken met 300 g CO2eq/kWh van een gascentrale.

"Een waterkrachtreservoir voegt geen nieuwe koolstofdioxide toe aan de atmosfeer, in tegenstelling tot elektriciteitscentrales op fossiele brandstoffen, " zei Tormod Schei, die destijds werkzaam was als Senior Milieuadviseur bij Statkraft.

Atle Harby, Senior onderzoekswetenschapper bij SINTEF Energy. Krediet:PKfoto

Een verrassende vondst in Laos

Het Nam Ngum-reservoir in Laos wordt gekenmerkt door een warm en vochtig klimaat met dicht bos in het stroomopwaartse stroomgebied. Als we de vroege beweringen moesten geloven, de tropische omstandigheden hadden rijp moeten zijn voor een hoge uitstoot van broeikasgassen.

Toch is er een studie van EDF en SINTEF gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap van de totale omgeving ontdekte in 2011 dat het 40 jaar oude Nam Ngum-reservoir zich gedraagt ​​als een koolstofput, met een negatieve netto-uitstoot van broeikasgassen door een lage methaanproductie en een hoge CO2-opname door fytoplankton.

Tijd voor nieuwe tools en internationale richtlijnen

De onzekerheden en het gebrek aan consensus leidden tot overleg tussen wetenschappers en de ontwikkeling van de G-res-tool, geleid door The International Hydropower Association (IHA) en UNESCO's International Hydrological Programme (UNESCO-IHP). Zowel SINTEF Energy als Statkraft samen met onderzoekswetenschappers van de Universiteit van Quebec en Natural Resources Institute Finland waren betrokken bij de ontwikkeling.

Schei noemt de lancering van de tool een belangrijke mijlpaal in het helpen beoordelen van de werkelijke waarde van waterkracht.

"In Turkije, de Ataturk-dam en het stuwmeer zorgen voor irrigatie, terwijl in China, overstromingsbeheer en transport zijn belangrijker dan de geproduceerde energie. Inzicht in de waarschijnlijke uitstoot van broeikasgassen van een nieuw reservoir is een essentiële stap in een goed beheer van de energieproductie en het riviersysteem, " hij zei.

Het IPCC gaat nu hun richtlijnen voor nationale broeikasgasinventarissen herzien met de hulp van Atle Harby en 15 andere hoofdauteurs. Het hoofdstuk over hoe om te gaan met zoetwaterreservoirs (overstroomd land) zal naar aanleiding van de nieuwe bevindingen worden herzien.