CO2 sporing i rummet

CO ₂ koncentrationer i luften fortsætter med at stige hurtigt, og en hurtig reduktion af menneskeskabte emissioner bliver stadig vigtigere. For at vurdere effektiviteten af ​​politiske foranstaltninger, der er behov for rettidige og pålidelige emissionsniveauer. Imidlertid, nuværende metoder er dyre. Den Europæiske Rumorganisation ESA arbejder derfor på udviklingen af ​​nye satellitter, som vil kunne bestemme CO ₂ emissioner i fremtiden - med hjælp fra Empa.

Byer er ægte CO ₂ kilder, men hvor meget emission der faktisk udledes kan næppe afgøres pålideligt på nuværende tidspunkt. Aktuelle estimater er baseret på statistik og aktivitetsdata fra transport, industri, opvarmning og energiproduktion. Evalueringen af ​​disse data er kompleks, og resultaterne er kun tilgængelige med en lang forsinkelse. Skøn er også usikre, da præcise tal ofte ikke er tilgængelige, og der skal laves forenklede antagelser – f.eks. i tilfælde af opvarmning. Selvom det nuværende netværk af jordstationer er nyttigt til at spore stigningen i CO ₂ i atmosfæren, det er i øjeblikket ikke tæt nok til at give pålidelige oplysninger om de enkelte landes eller endda individuelle byers emissioner.

Forskere arbejder på forbedret emissionsbestemmelse

Af denne grund, EU, sammen med ESA, er ved at udvikle et system til overvågning af CO ₂ emissioner. En nøglekomponent i dette er CO2M-satellitmissionen ("Copernicus Anthropogenic Carbon Dioxide Monitoring"):Fra 2025, de første CO2M-satellitter skal sendes i kredsløb for at producere globale kort over atmosfærisk CO ₂ koncentrationer ved hjælp af spektroskopiske målinger. Dette vil gøre det muligt at bestemme hvor og hvor meget CO ₂ udsendes af industrianlæg, byer og lande. Disse målinger ville reducere de nuværende usikkerheder ved estimering af CO ₂ emissioner fra forbrænding af fossile brændstoffer.

ESA er afhængig af Empas ekspertise til at udstyre satellitterne med den passende måleteknologi. "Vi var i stand til at give ESA forskellige anbefalinger til at udstyre satellitterne, " siger Gerrit Kuhlmann fra Empas afdeling for luftforurening/miljøteknologi. Vanskeligheden ved at bestemme CO2-emissioner er at skelne mellem menneskeskabte og biologiske signaler. Vegetationens vejrtrækning forårsager kraftige udsving i CO2-fordelingen. ₂ . Satellitten skal derfor kunne adskille disse fra menneskeskabte emissioner. Ideen:en kombineret måleenhed, der detekterer CO ₂ , men også derudover nitrogendioxid (NO2). Fordi:"Forbrændingen af ​​kul, olie og gas producerer ikke kun CO2, men også nitrogenoxider. Imidlertid, disse produceres ikke under biosfærens naturlige 'åndedræt', " siger Kuhlmann. Et ekstra NO2-instrument skulle derfor kunne "filtrere" menneskeskabte CO2-signaler.

Empa simulerer satellitmålinger

For at teste denne idé, Kuhlmann og hans team simulerede distributionen af ​​CO ₂ og NO2-koncentrationer for år 2015 med en rumlig opløsning, der ikke er opnået før. De omfattende simuleringer blev udført på den hurtigste højtydende computer i Europa, "Piz Daint" i det schweiziske computercenter CSCS i Lugano. De kunne vise, at en kombination af CO2- og NO2-målinger giver bedre og mere pålidelige resultater, end hvis der kun var installeret ét CO2-måleapparat på satellitten.

I øjeblikket er det stadig uklart, hvor mange satellitter der skal sendes i kredsløb, men Kuhlmann anbefaler mindst tre. "Problemet er, at himlen sjældent er skyfri, " siger Kuhlmann. I 2015 himlen over Europa var derfor i gennemsnit kun fri for skyer én dag om ugen. Jo flere satellitter regelmæssigt tager billeder, jo større er sandsynligheden for at se røggasserne fra individuelle kilder såsom byer og være i stand til at bestemme emissioner fra dem. The recommendation for the installation of an additional NO2 measuring instrument has already been incorporated into the planning of the new satellites.