Eerder deze maand, President Biden drong er bij andere landen op aan om zich bij de VS en de Europese Unie aan te sluiten in een verbintenis om de methaanemissies te verminderen. Twee nieuwe, door Stanford geleide onderzoeken zouden de weg kunnen effenen door een blauwdruk uit te werken voor de coördinatie van onderzoek naar methaanverwijderingstechnologieën. en modelleren hoe de aanpak een buitensporig effect zou kunnen hebben op het verminderen van toekomstige piektemperaturen.

de analyses, gepubliceerd op 27 september in Filosofische transacties van de Royal Society A , onthullen dat het verwijderen van ongeveer drie jaar door de mens veroorzaakte uitstoot van het krachtige broeikasgas de wereldwijde oppervlaktetemperaturen met ongeveer 0,21 graden Celsius zou verlagen, terwijl de ozonniveaus voldoende zouden worden verlaagd om ongeveer 50, 000 vroegtijdige sterfgevallen per jaar. De bevindingen openen de deur naar directe vergelijkingen met de verwijdering van kooldioxide - een aanpak die aanzienlijk meer onderzoek en investeringen heeft opgeleverd - en zou in de toekomst kunnen helpen bij het vormgeven van het nationale en internationale klimaatbeleid.

"De tijd is rijp om te investeren in methaanverwijderingstechnologieën, " zei Rob Jackson, hoofdauteur van de nieuwe onderzoeksagenda en senior auteur van de modelleringsstudie. Jackson is de Michelle en Kevin Douglas Provostial Professor of Energy and Environment in Stanford's School of Earth, Energie &Milieuwetenschappen.

De zaak voor methaanverwijdering

De relatieve concentratie van methaan is sinds het begin van de industriële revolutie meer dan twee keer zo snel gegroeid als die van koolstofdioxide. Het verwijderen van methaan uit de atmosfeer zou de temperatuur zelfs nog sneller kunnen verlagen dan het verwijderen van kooldioxide alleen, omdat methaan 81 keer krachtiger is in termen van het opwarmen van het klimaat gedurende de eerste 20 jaar na het vrijkomen ervan. en ongeveer 27 keer krachtiger gedurende een eeuw. Methaanverwijdering verbetert ook de luchtkwaliteit door de concentratie van ozon in de troposfeer te verlagen, blootstelling waaraan jaarlijks naar schatting een miljoen vroegtijdige sterfgevallen wereldwijd worden veroorzaakt als gevolg van aandoeningen van de luchtwegen.

In tegenstelling tot koolstofdioxide, het grootste deel van de methaanemissies wordt veroorzaakt door mensen. Primaire boosdoeners zijn onder meer agrarische bronnen zoals vee, die methaan uitstoten in hun adem en mest, en rijstvelden, die bij overstroming methaan uitstoten. Ook afvalverwijdering en winning van fossiele brandstoffen dragen bij aan een aanzienlijke uitstoot. Natuurlijke bronnen van methaan, inclusief bodemmicroben in wetlands, verantwoordelijk voor de resterende 40 procent van de wereldwijde methaanemissies. Ze maken het plaatje nog ingewikkelder omdat sommigen van hen, zoals het ontdooien van permafrost, zullen naar verwachting toenemen naarmate de planeet opwarmt.

Hoewel de ontwikkeling van methaanverwijderingstechnologieën niet eenvoudig zal zijn, de potentiële financiële beloningen zijn groot. Als de marktprijzen voor CO2-compensaties deze eeuw stijgen tot $ 100 of meer per ton, zoals voorspeld door de meeste relevante beoordelingsmodellen, elke ton methaan die uit de atmosfeer wordt verwijderd, kan dan meer dan $ 2 waard zijn, 700.

De gevolgen van methaanverwijdering voorstellen

De modelleringsstudie maakt gebruik van een nieuw model dat is ontwikkeld door de nationale weerdienst van het Verenigd Koninkrijk (bekend als de UK Met Office) om de potentiële effecten van methaanverwijdering te onderzoeken, rekening houdend met de kortere levensduur dan koolstofdioxide - een belangrijke factor omdat een deel van het verwijderde methaan zou hebben toch verdwenen. De onderzoekers creëerden een reeks scenario's door de verwijderde hoeveelheid of de timing van verwijdering te variëren om hun resultaten te generaliseren over een breed scala aan realistische toekomstige emissieroutes.

Bij een scenario met hoge emissies, de analyse toonde aan dat een reductie van 40 procent van de wereldwijde methaanemissies tegen 2050 zou leiden tot een temperatuurdaling van ongeveer 0,4 graden Celsius in 2050. In een scenario met lage emissies waarin de temperatuur piekt in de 21e eeuw, methaanverwijdering van dezelfde grootte kan de piektemperatuur met maximaal 1 graad Celsius verlagen.

"Dit nieuwe model stelt ons in staat om beter te begrijpen hoe methaanverwijdering de opwarming op wereldschaal en de luchtkwaliteit op menselijke schaal verandert, "zei Sam Abernethy, hoofdauteur van de modelleringsstudie en co-auteur van de onderzoeksagenda, een doctoraat student toegepaste natuurkunde die in het lab van Jackson werkt.

Van onderzoek naar ontwikkeling

De weg naar het bereiken van deze klimaat- en luchtkwaliteitsverbeteringen blijft onduidelijk. Om het onder de aandacht te brengen, het onderzoeksagendadocument vergelijkt en contrasteert aspecten van kooldioxide- en methaanverwijdering, beschrijft een reeks technologieën voor methaanverwijdering en schetst een kader voor het coördineren en versnellen van de opschaling. Het raamwerk zou helpen bij het vergemakkelijken van een nauwkeurigere analyse van methaanverwijderingsfactoren, variërend van locatiespecifieke simulaties tot mogelijke interacties met andere benaderingen van klimaatverandering.

Methaan is een uitdaging om uit de lucht te halen omdat de concentratie zo laag is, maar ontluikende technologieën - zoals een klasse van kristallijne materialen die zeolieten worden genoemd en die het gas kunnen opnemen - houden de belofte in van een oplossing, volgens de onderzoekers. Ze pleiten voor meer onderzoek naar de kosten van deze technologieën, efficiëntie, schaalvergroting en energiebehoefte, mogelijke sociale belemmeringen voor inzet, nevenvoordelen en mogelijke negatieve bijproducten.

"De verwijdering van kooldioxide heeft miljarden dollars aan investeringen ontvangen, met tientallen bedrijven gevormd, " zei Jackson. "We hebben soortgelijke verplichtingen nodig voor het verwijderen van methaan."