Et forskerteam fra Cornell-Environmental Defense Fund udstyrede en Google Street View-bil med en metansensor med høj præcision og fandt metanemissioner fra ammoniakgødningsanlæg 100 gange højere end gødningsindustriens selvrapporterede skøn. Kredit:Cornell University
Emissioner af metan fra industrisektoren er blevet stærkt undervurderet, forskere fra Cornell og Environmental Defense Fund har fundet.
Ved at bruge en Google Street View-bil udstyret med en højpræcisions-metansensor, forskerne opdagede, at metan-emissionerne fra ammoniakgødningsanlæg var 100 gange højere end gødningsindustriens selvrapporterede skøn. De var også væsentligt højere end Environmental Protection Agency (EPA) estimat for alle industrielle processer i USA.
"Vi tog en lille industri, som de fleste mennesker aldrig har hørt om, og fandt ud af, at dens metan-emissioner var tre gange højere, end EPA antog, blev udledt af al industriel produktion i USA, "sagde John Albertson, medforfatter og professor i civil- og miljøteknik. "Det viser os, at der er en enorm kløft mellem forudgående estimater og målinger i den virkelige verden."
Forskernes resultater er rapporteret i "Estimation of Methanemissions From the U.S. Ammoniak Fertilizer Industry Using a Mobile Sensing Approach, " udgivet 28. maj i Elementa . Arbejdet blev delvist finansieret af en bevilling fra Atkinson Center for a Sustainable Futures fælles forskningsprogram med EDF.
Brugen af naturgas er vokset i de senere år, styrket af forbedret effektivitet i udvinding af skifergas og opfattelsen af, at naturgas er et mindre beskidt fossilt brændstof.
"Men naturgas er i høj grad metan, hvilket molekyle pr. molekyle har et stærkere globalt opvarmningspotentiale end kuldioxid, "Albertson sagde. "Tilstedeværelsen af betydelige emissioner eller lækager overalt langs forsyningskæden kan gøre naturgas til en mere væsentlig bidragyder til klimaændringer end tidligere antaget."
Til dato, Metan-emissioner er blevet vurderet på en række forskellige steder - fra brøndpuderne, hvor naturgas udvindes til kraftværkerne og kommunale rørledninger nedstrøms.
For at evaluere metan-emissioner fra nedstrøms industrielle kilder, forskerne fokuserede på gødningsindustrien, som bruger naturgas både som brændstof og en af hovedingredienserne til ammoniak og urinstofprodukter. Ammoniakgødning produceres på kun et par dusin fabrikker i USA; fabrikker er ofte placeret i nærheden af offentlige veje, hvor emissioner, der føres medvind, kan detekteres - i dette tilfælde af mobile sensorer.
Til denne undersøgelse, Google Street View -køretøjet kørte på offentlige veje i nærheden af seks repræsentative gødningsanlæg i landets midtersektion for at kvantificere "flygtige metanemissioner - defineret som utilsigtede tab af metan til atmosfæren, sandsynligvis på grund af ufuldstændige kemiske reaktioner under gødningsproduktion, ufuldstændig brændstofforbrænding eller utætheder.
Når først en koncentreret metanplume blev opdaget i en vinds vind, emissionerne blev målt gennem snesevis af omgange rundt om anlægget.
Holdet opdagede, at gennemsnitlig, 0,34% af den gas, der bruges i anlæggene, udsendes til atmosfæren. Skalering af denne emissionsrate fra de seks anlæg til hele industrien antyder samlede årlige metanemissioner på 28 gigagram-100 gange højere end gødningsindustriens selvrapporterede skøn på 0,2 gigagram om året.
Ud over, dette tal overstiger langt EPA's skøn om, at alle industrielle processer i USA kun producerer 8 gigagram metan-emissioner om året.
"Selvom en lille procentdel bliver lækket, det faktum, at metan er en så kraftig drivhusgas, gør de små lækager meget vigtige, sagde Joseph Rudek, medforfatter og ledende seniorforsker ved Environmental Defense Fund. "I en 20-årig tidsramme, metans globale opvarmningspotentiale er 84 gange større end kuldioxid."
Undersøgelsen viser, at mobil sensing er en økonomisk måde at identificere betydelige emissionskilder og muliggøre hurtig og effektiv afbødning - afgørende for hurtigt at reducere opvarmningshastigheden. Albertson er også optimistisk med hensyn til den brede anvendelse af mobile sensorer, som kunne indsættes på køretøjer såsom skolebusser og postlastbiler for at karakterisere kilder og forureningsrater - og måske påvirke politikere.
"Forurening i luften respekterer ikke ejendomsgrænser, så selvom du ikke har adgang til privat jord, den nuværende revolution inden for sensorteknologier giver os mulighed for at se en fabriks renhedsgrad, " sagde Albertson. "Med opportunistisk sansning, skubbe data til skyen, lave den korrekte analyse og drage slutninger, vi kan bygge en miljøpolitik, der er baseret på evidens."