Forschung zeigt Potenzial für eine übersehene Lösung für den Klimawandel

Anfang dieses Monats forderte Präsident Biden andere Länder auf, sich den Vereinigten Staaten und der Europäischen Union anzuschließen, um sich zur Reduzierung der Methanemissionen zu verpflichten. Zwei neue Studien unter der Leitung der Stanford University könnten dazu beitragen, den Weg zu ebnen, indem sie einen Entwurf für die Koordinierung der Forschung zu Technologien zur Methanentfernung erstellen und modellieren, wie dieser Ansatz einen signifikanten Einfluss auf die zukünftige Senkung der extremen Temperaturen haben könnte.

Analyse veröffentlicht am 27. September in Philosophische Transaktionen der Royal Society A, zeigt, dass die Beseitigung der vom Menschen verursachten Emissionen starker Treibhausgase über fast drei Jahre die Oberflächentemperatur der Erde um etwa 0,21 °C senken würde, während gleichzeitig die Ozonwerte ausreichend gesenkt würden, um jährlich fast 50.000 vorzeitige Todesfälle zu verhindern. Die Ergebnisse öffnen die Tür zum direkten Vergleich mit CO2-Entfernung– ein Ansatz, der mehr Forschung und Investitionen erfahren hat – und der künftig die nationale und internationale Klimapolitik mitgestalten könnte.

„Es ist an der Zeit, in Technologien zur Methanentfernung zu investieren“, sagte Rob Jackson, Hauptautor der neuen Forschungsagenda. Papier und Senior Modeling Autor lernen. Jackson ist der Michael und Kevin Douglas Provosteel Professor für Energie und Umwelt an der Stanford University School of Earth, Energy and Environmental Sciences.

Problem bei der Methanentfernung

Die relative Konzentration von Methan ist seit Beginn der industriellen Revolution mehr als doppelt so schnell gewachsen wie die von Kohlendioxid. Die Entfernung von Methan aus der Atmosphäre kann die Temperaturen schneller senken als die alleinige Entfernung von Kohlendioxid, da Methan das Klima in den ersten 20 Jahren nach seiner Freisetzung 81-mal stärker erwärmt und über ein Jahrhundert etwa 27-mal wirksamer ist. Die Entfernung von Methan verbessert auch die Luftqualität, indem die Konzentration des troposphärischen Ozons verringert wird, das jährlich weltweit schätzungsweise 1 Million vorzeitige Todesfälle durch Atemwegserkrankungen verursacht.

Im Gegensatz zu Kohlendioxid ist der Großteil der Methanemissionen menschlich getrieben. Zu den Hauptschuldigen gehören landwirtschaftliche Quellen wie Vieh, die Methan in Atem und Dung abgeben, und Reisfelder, die Methan ausstoßen, wenn sie in Wasser getaucht werden. Auch die Abfallentsorgung und die Gewinnung fossiler Brennstoffe tragen zu erheblichen Emissionen bei. Die restlichen 40 Prozent der weltweiten Methanemissionen entfallen auf natürliche Methanquellen, darunter Bodenmikroben in Feuchtgebieten. Sie verkomplizieren das Bild weiter, da einige davon, wie der schmelzende Permafrost, voraussichtlich zunehmen werden, wenn sich der Planet erwärmt.

Auch wenn die Entwicklung von Technologien zur Methanentfernung nicht einfach sein wird, sind die potenziellen finanziellen Vorteile beträchtlich. Wenn die Marktpreise für CO2-Kompensationen in diesem Jahrhundert auf 100 US-Dollar oder mehr pro Tonne steigen, wie es die meisten relevanten Bewertungsmodelle vorhersagen, könnte jede Tonne Methan, die aus der Atmosphäre entfernt wird, mehr als 2.700 US-Dollar wert sein.

Stellen Sie sich die Auswirkungen der Methanentfernung vor

Modellieren lernen Es verwendet ein neues Modell, das vom Vereinigten Königreich entwickelt wurde Nationaler Wetterdienst (bekannt als UK Met Office), um die potenziellen Auswirkungen der Methanentfernung unter Berücksichtigung der kürzeren Lebensdauer von Kohlendioxid zu untersuchen – ein Schlüsselfaktor, da ein Teil des entfernten Methans sowieso verschwunden wäre. Die Forscher erstellten eine Reihe von Szenarien, indem sie entweder die entfernte Menge oder den Zeitpunkt der Entfernung variierten, um ihre Ergebnisse auf eine breite Palette realistischer zukünftiger Emissionspfade zu verallgemeinern.

Im Szenario mit hohen Emissionen zeigte die Analyse, dass eine Reduzierung der globalen Methanemissionen um 40 Prozent bis 2050 die Temperatur bis 2050 um etwa 0,4 °C senken würde. Im Szenario mit niedrigen Emissionen, in dem die Temperaturen im 21. kann die Spitzentemperatur um bis zu einem Grad Celsius senken.

„Dieses neue Modell ermöglicht es uns, besser zu verstehen, wie die Methanentfernung die globale Erwärmung und die Luftqualität im menschlichen Maßstab verändert“, sagte der Hauptautor der Modellstudie und Mitautor der Forschungsagenda. Sam Abernethy, Ein Ph.D. Ein Student der angewandten Physik, der im Jackson Laboratory arbeitet.

Von der Forschung zur Entwicklung

Der Weg zur Erreichung dieser Klima- und Luftqualitätsverbesserungen bleibt unklar. Um es auf den Punkt zu bringen, die Forschungsagenda Papier Aspekte vergleichen und gegenüberstellen sättigen und Demethan, beschreibt eine Reihe von Techniken zur Entfernung von Methan und schafft einen Rahmen für die Koordinierung und Beschleunigung ihrer Hochskalierung. Der Rahmen wird dazu beitragen, eine genauere Analyse von Demethan-Faktoren zu ermöglichen, die von standortspezifischen Simulationen bis hin zu potenziellen Wechselwirkungen mit anderen Ansätzen zur Eindämmung des Klimawandels reichen.

Die Gewinnung von Methan aus der Luft ist aufgrund seiner geringen Konzentration schwierig, aber florierende Technologien – wie eine Klasse kristalliner Materialien namens Zeolith Kann Gas absorbieren – verspricht laut Forschern eine Auflösung. Sie befürworten eine verstärkte Erforschung der Kosten, Effizienz, Skalierbarkeit und Energieanforderungen dieser Technologien, potenzieller sozialer Hindernisse für den Einsatz, Zusatznutzen und potenzieller negativer Nebenprodukte.

„Die CO2-Entfernung hat Milliarden von Dollar an Investitionen gebracht, wobei Dutzende von Unternehmen gegründet wurden“, sagte Jackson. „Wir brauchen ähnliche Verpflichtungen“ Methan Entfernung.“