De hoeveelheid methaan die vrijkomt in de atmosfeer als gevolg van steenkoolwinning is waarschijnlijk veel hoger dan eerder berekend, blijkt uit onderzoek dat onlangs werd gepresenteerd op de jaarlijkse bijeenkomst van de American Geophysical Union.

De studie schat dat de methaanemissies van kolenmijnen ongeveer 50 procent hoger zijn dan eerder werd geschat. Het onderzoek is gedaan door een team van het Pacific Northwest National Laboratory van het Amerikaanse ministerie van Energie, de U.S. Environmental Protection Agency en anderen.

De hogere schatting is voornamelijk te wijten aan twee factoren:methaan dat nog steeds wordt uitgestoten uit duizenden verlaten mijnen en het hogere methaangehalte in steenkoollagen die steeds dieper liggen, volgens hoofdauteur Nazar Kholod van PNNL.

De resultaten hebben belangrijke implicaties voor het klimaat op aarde, omdat methaan ongeveer 25 keer krachtiger is dan koolstofdioxide als het gaat om het opwarmen van de planeet gedurende een lange periode. Naast steenkoolwinning, andere belangrijke bronnen van methaanemissies wereldwijd zijn onder meer wetlands, landbouw, en olie- en gasfaciliteiten.

De studie is een van de eerste die rekening houdt met methaan dat lekt uit oude, verlaten mijnen. Kholod zei dat wanneer een gesloten mijn onder water komt te staan, water stopt het lekken van methaan binnen ongeveer zeven jaar bijna volledig. Maar wanneer een verlaten mijn wordt gesloten zonder overstroming, zoals velen zijn, tientallen jaren lekt methaan in de lucht.

Methaanuitstoot is een constante zorg in kolenmijnen, die het gas afvoeren zoals het wordt uitgestoten wanneer steenkoollagen worden verstoord. Terwijl methaan dat in sommige industrieën wordt geproduceerd, wordt opgevangen en gebruikt om extra energie op te wekken, het is moeilijker te vangen uit kolenmijnen, waar het gas typisch een klein deel uitmaakt van de totale luchtstroom.

wereldwijd, steenkoolwinning neemt af in de Verenigde Staten en Europa, maar neemt snel toe in andere delen van de wereld, zoals Zuidoost-Azië en India. De auteurs wijzen erop dat minder steenkoolproductie niet leidt tot minder methaan.

"Naarmate meer kolenmijnen sluiten, het aandeel kolenmijnen dat verlaten is maar nog steeds methaan uitstoten zal toenemen, " zei Kholod. Hij is een wetenschapper bij het Joint Global Change Research Institute, een samenwerking tussen PNNL en de Universiteit van Maryland waar onderzoekers de interacties tussen mens, energie- en milieusystemen.

Meer methaan uit diepere en ter ziele gegane mijnen

Het onderzoeksteam analyseerde 250 kolenmonsters van over de hele wereld, inclusief Noord-Amerika, Zuid-Amerika, Australië, Azië en Europa. Het team ontdekte dat steenkool uit een diepte van meer dan 400 meter - diepten die veel nieuwe mijnen bereiken - meer dan twee keer zoveel methaan bevat als steenkool die wordt gedolven op een diepte van minder dan 200 meter. Mijnen worden elk jaar dieper.

De studie is de eerste die probeert te verklaren waarom methaan ontsnapt uit verlaten mijnen. De reden is duidelijk, Kholod zei:Goede datasets zijn moeilijk te vinden. Zijn paper was grotendeels gebaseerd op gegevens uit de Verenigde Staten en Oekraïne, landen waar gegevens over de status van kolenmijnen en methaan volledig beschikbaar zijn. In de Verenigde Staten anno 2015 ongeveer een derde van de verlaten mijnen stond onder water. Oekraïne meldde dat al zijn mijnen die dat jaar waren verlaten, waren overstroomd.

Het team schatte dat in 2010 103 miljard kubieke meter methaan kwam vrij uit werkende ondergrondse en bovengrondse mijnen en nog eens 22 miljard kubieke meter uit verlaten mijnen. Dat totaal van 125 miljard kubieke meter voor 2010 is 50 procent hoger dan de schatting van 83 miljard kubieke meter voor dat jaar door het Community Emissions Data System, een hoog aangeschreven systeem ontwikkeld door PNNL-onderzoekers en medewerkers dat wordt gebruikt voor het analyseren van historische emissiegegevens.

Hoewel de resultaten gebaseerd zijn op werkelijke metingen van kolenmijnen over de hele wereld, de wetenschappers suggereren verdere studies die rekening houden met meer van dergelijke metingen uit kolenmijnen, inclusief verlaten mijnen, zou handig zijn.

De toekomst:meer methaanemissies uit mijnen zeer waarschijnlijk

De studie analyseerde toekomstige methaanemissies van kolenmijnen onder een reeks scenario's. Als de inspanningen om de klimaatverandering aan te pakken vergelijkbaar blijven met wat ze waren, de onderzoekers schatten dat de methaanemissies als gevolg van steenkoolwinning tegen het einde van de eeuw dramatisch zullen toenemen:bijna acht keer wat ze nu zijn van verlaten mijnen en vier keer zo veel als van werkende mijnen.

Maar Nazar merkt op dat er onzekerheid bestaat over de toekomstige steenkoolproductie. Als de steenkoolproductie daalt, dan zouden de emissies van werkende mijnen afnemen.

Echter, in alle scenario's, de methaanemissies van verlaten mijnen zullen naar verwachting sneller groeien dan die van gevestigde mijnen. Het team citeert diepere mijnen, meer verlaten mijnen, en een groter percentage oppervlaktemijnen waaruit methaan vrijer ontsnapt als redenen waarom.

Die stijgingen zijn aanzienlijk hoger dan waar de huidige klimaatmodellen om vragen, bijvoorbeeld 83 procent hoger in 2050 dan gesuggereerd door het veelgebruikte Global Change Analysis Model ontwikkeld door PNNL.

De studie schat dat als sterke klimaatmitigatiestrategieën worden ingevoerd, dan zou tegen het einde van deze eeuw de hoeveelheid methaan die ontsnapt uit verlaten mijnen ongeveer hetzelfde zijn als in 2020. Onder dezelfde omstandigheden, de hoeveelheid methaan die ontsnapt uit werkende mijnen zou worden gehalveerd.

"Als je stopt met het produceren van kolen, dat betekent niet dat er geen methaan meer wordt uitgestoten uit kolenmijnen, "zei Kholod. "We kunnen steenkool niet zomaar uit de vergelijking halen."