Drivhusgasser – Identificering og Genanvendelse af Metan

Drivhusgasser er yderst vigtige for at gøre vores planet beboelig. Men den høje koncentration af disse varmefangende gasser hæver nu jordens overfladetemperatur betydeligt, hvilket fører til global opvarmning og klimaændringer.

Mens kuldioxid er den vigtigste antropogene drivhusgas, er metan (CH4) langt mere potent. Denne relativt kortlivede gas fanger 80 gange mere varme end CO₂ over en periode på to årtier. Ifølge FN’s Miljøprogram har metan siden førindustrielle tider udgjort omkring 30 % af klimaændringerne.

Denne næststørste drivhusgas er hovedkomponenten i naturgas og biogas.

Metan er farveløs, lugtfri og meget brandfarlig. Naturligt metan findes under jorden, hvor vådområder er den største kilde. Det findes også under havbunden, under den antarktiske is og i oceanerne. Gassen produceres også af vulkaner samt nedbrydning af plante- og dyremateriale.

En vigtig bidragsyder til metans frigivelse i miljøet er menneskelige aktiviteter, herunder lossepladser, landbrugsaktiviteter, husdyr, gødning, kulminedrift samt olie- og gasproduktion.

Når den udledes i luften, reagerer metan på farlige måder. Ikke kun frigiver den kuldioxid gennem oxidation, men den bidrager også til dannelsen af ozon. På denne måde mindsker den luftkvaliteten, hvilket fører til for tidlig dødelighed hos mennesker, reduceret afgrødeudbytte og sundhedsproblemer hos dyr.

Hos mennesker kan denne potente drivhusgas også forårsage problemer som astma, hjerte-kar-sygdomme og øget risiko for slagtilfælde. Metangift kan desuden føre til kvælning.

Høje niveauer af metan kan også forårsage problemer som hukommelsestab, sløret tale, kvalme, rødmen, hovedpine, opkastning, humørsvingninger og synsproblemer. Samtidig kan kontakt med flydende metan, der frigives under tryk, forårsage forfrysninger.

I lyset af de skadelige virkninger af metan er der kommet øget fokus på bedre kvantificering og drastisk reduktion af metanforurening for at forhindre de værste klimaeffekter.

Metanemissioner fra gødning er langt større

Landbrugsdyr er en fremtrædende kilde til metanemissioner fra landbruget. Ifølge den nuværende Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) estimering udgør de 12 % til 14,5 % af alle menneskeskabte drivhusgasemissioner.

De nationale registre over drivhusgasemissioner rapporterer imidlertid, at emissioner direkte fra dyrenes fordøjelsessystemer (enterisk fermentation) er tre til ni gange større end dem fra gødningshåndtering, herunder opbevaring og spredning af slam og gødning. Emissionerne fra disse to tilfælde kunne dog være meget tættere på 50 : 50.

Ifølge ny forskning kan de faktiske metanemissioner fra slamlagre på malkekvæger være op til fem gange mere end hvad de officielle statistikker antyder.

Undersøgelsen, udført af University of East Anglia (UEA) og den non-profit forening International Fugitive Emissions Abatement Association (IFEAA), er baseret på beregninger fra to malkekvæger i England.

Forskningen antyder, at de ‘Tier 2’-beregninger, som i øjeblikket anvendes af lande til at rapportere deres emissioner årligt til IPCC, muligvis ikke er robuste, hvilket fører til undervurderingen.

Målingerne af emissioner fra slamlaguner blev analyseret af forskere i 2022‑23. For at opsamle metan blev lufttætte dæksler brugt til at omslutte slamlagunerne, hvilket viste, at de genererer langt mere CH₄ end tidligere antaget.

Ifølge resultaterne var den faktiske emission 145 kg pr. ko pr. år på den ene gård og 198 kg pr. ko pr. år på den anden gård. Det er 3,8‑5,2 gange højere end den eksisterende officielle værdi på 38 kg pr. ko, som er rapporteret i Storbritanniens nationale inventar.

Mens den standardiserede internationale metode ser ud til at undervurdere metanemissioner fra slamopbevaring, siger forskningen, at vi i dag har teknologien, der kan hjælpe med at “omdanne dette problem til en forretningsmulighed.” Metan kan faktisk let opsamles og derefter bruges som et alternativ til fossile brændstoffer, hvilket også skaber “en ekstra indtægtsstrøm for landbrug.”

Professor Neil Ward fra Tyndall Centre for Climate Change Research ved UEA påpegede, at udnyttelse af metan som brændstof kan hjælpe landmænd med at reducere deres energiregning og blive energiuafhængige.

Opsamling og omdannelse af udledt metan til biogas kunne spare en gennemsnitlig malkegård omkring £52.500 i brændstofomkostninger. I alt kunne denne besparelse udgøre over £400 millioner for mejeri‑sektoren.

Eksisterende teknologi kan opsamle gassen, og ved at anvende den på tværs af EU’s mælke‑flokke kunne emissionerne reduceres med anslået 5,8 % af budgettet for at begrænse den globale opvarmning til 1,5 °C, ifølge forskningen.

Den betydelige undervurdering af emissioner fra gødningshåndtering betyder, at ikke kun estimaterne er unøjagtige, men også prioriteringerne omkring reduktionsmuligheder kan være forvrængede.

“Denne forskning udgør derfor et presserende kald til handling og yderligere arbejde for bedre at forstå metanemissioner fra gødningshåndtering.”

– Prof. Ward

Derfor anbefaler forskningen, at regeringen øger tilskuddene til dæksler på slamlaguner samt tilhørende gasbehandlingsudstyr, samtidig med at der indføres skatteincitamenter for investering i forsyningskæden til genvinding og brug af metan, og at planlægnings‑ og tilladelsesprocesserne forenkles.

“Teknologien til at opsamle, behandle og udnytte den metan, der i øjeblikket går tabt til atmosfæren og bidrager til ophobning af drivhusgasser, findes, og den ser økonomisk lovende ud, især hvis der kan implementeres et incitamentsrammeværk for kapitalinvestering på gårde, kombineret med regulatorisk støtte.”

– Prof. Penny Atkins, CEO af IFEAA

Reduktion af metanemissioner er, ifølge George Eustice, formand for IFEAA og tidligere miljøminister, “kritisk for vejen mod netto‑nul.” Da metan er en potent, men kortlivede drivhusgas, kan reduktion af emissionerne også hjælpe med at begrænse den globale temperaturstigning til 1,5 grad.

Med dette konkluderede studiet, at den samlede CH₄‑bidrag fra gødningshåndtering på malkegårde er betydelig, og at der er store fordele ved at handle hurtigere frem for senere for at begrænse emissionerne.

CO₂‑aftrykket af LNG er også meget højere

En ny Cornell undersøgelse viser imidlertid, at CO₂‑aftrykket af flydende naturgas (LNG) er langt værre, 33 % mere end kul, når forarbejdning og transport også indregnes.

Under udvinding, forarbejdning, transport og lagring af LNG frigives CH₄ og CO₂, og disse emissioner udgør omkring halvdelen af dens samlede drivhusgasaftryk.

Ved at analysere sammenligningen af den atmosfæriske påvirkning af forskellige drivhusgasser afsløres det, at CO₂‑aftrykket af LNG er en tredjedel større end kul over en periode på to årtier. Selv på en århundredes tidsskala er LNG’s CO₂‑aftryk enten lig med eller stadig overstiger kul.

Både skifergas og naturgas er dårlige for klimaet, ifølge forfatteren Robert Howarth, men LNG er “værre.” Selvom LNG fremstilles af skifergas, kræver processen superkøling (minus 260 °F) til flydende form og derefter store tankskibe til at transportere den til markedet, og alt dette kræver energi.

Denne transportform har en miljømæssig omkostning. Moderne tankskibe med to‑ eller firetaktsmotorer har lavere CO₂‑emissioner end dampdrevne skibe, men de brænder LNG under lagring og transport, hvilket får CH₄ til at slippe ud i udstødningen.

For dampdrevne tankskibe er der næsten ingen metan i deres udstødningsgasser. Dette kan delvist opveje deres højere CO₂‑emissioner.

Tankskibenes metanemissioner ligger, ifølge undersøgelsen, mellem 3,9 % og 8,1 %, afhængigt af skibet. Under processen med at flydende naturgas laves, udgør dette næsten 8,8 % af den samlede globale opvarmningspotentiale.

Ifølge undersøgelsen har skibstypen relativt lille indflydelse på LNG’s drivhusgasaftryk, da de er mere brændstofeffektive og derfor har lavere CO₂‑emissioner, men større metan‑slip i udstødningen.

Når man taler om påvirkningen af et tanks hastighed på emissionerne, bemærker forfatteren, at lavere hastigheder giver betydeligt større effektivitet, hvilket reducerer både CO₂‑ og CH₄‑emissioner. Artiklen udtalte:

“Alligevel udgør emissionerne fra tankskibe kun en lille del af den samlede for LNG.”

Det er de opstrøms‑ og mellemliggende emissioner fra skifergas, der er mest ansvarlige for CO₂‑aftrykket af den flydende naturgas, som USA eksporterer.

CO₂ fra slutbrugsforbrænding af flydende naturgas bidrager faktisk kun med 34 % af den samlede drivhusgas (GHG)‑fodaftryk for flydende naturgas, mens opstrøms‑ og mellemliggende metanemissioner er ansvarlige for 38 % af de samlede LNG‑emissioner. Når man tilføjer CO₂‑emissioner fra den energi, der bruges til at producere LNG, udgør de samlede opstrøms‑ og mellemliggende emissioner i gennemsnit 47 % af den samlede GHG‑fodaftryk for LNG. Ifølge Howarth:

“Næsten alle metanemissionerne forekommer opstrøms, når du udvinder skifergas og flydende den. Dette forstørres blot for at få den flydende naturgas på markedet.”

Dette betyder, at flydende naturgas “altid” har et større klimaaftryk end naturgas, og med det “ender det betydeligt værre end kul.”

Ifølge forskningen har disse fund implikationer for produktionen af flydende naturgas i USA, som i øjeblikket er verdens største eksportør. Mens nationen forbød eksport af LNG, ophævede den forbuddet i 2016, og siden da er eksporten steget dramatisk. I 2023 udgjorde USA 21 % af al global LNG‑transport, og præsident Biden indførte kun et moratorium på disse stigende eksport i starten af året.

Desuden er næsten al stigningen i naturgasproduktion i USA i det sidste årti kommet fra skifergas. Produktion af skifergas kombineret med flydning for at fremstille LNG og den efterfølgende LNG‑transport er energikrævende og bidrager væsentligt til dens drivhusgasaftryk.

Så selvom regeringer verden over opfordrer til en hurtig afvikling af fossile brændstoffer, inklusive naturgas, som en del af deres globale klimapolitik, har flydende naturgas et meget højere CO₂‑aftryk end naturgas. Howarth sagde: “Afslutningen af brugen af LNG bør være en global prioritet.”

Som sådan er skiftet fra kul til LNG ikke vejen frem, ifølge Howarth, på grund af de massive infrastrukturudgifter, der kræves. Han anbefaler at anvende finansielle ressourcer til at bygge en fremtid uden fossile brændstoffer så hurtigt som muligt som en langt bedre tilgang.

En kraftfuld alternativ: Brug af metangas til at mine BTC

Med Bitcoin‑mining under kritik for sin energiintensive karakter, præsenterer konvertering af metangas fra dyreaffald til energi en innovativ og proaktiv tilgang til at mindske drivhusgasemissioner.

Denne kombination af BTC‑mining med metanopsamling gør det muligt at omdanne disse emissioner til en værdifuld kilde for banebrydende teknologi i stedet for at bidrage til global opvarmning.

Da Bitcoin‑minere kan operere fra stort set hvor som helst i verden, åbner dette op for muligheder ved selv de mest isolerede, fjerntliggende og oversete lossepladser. Lossepladser er en stor kilde til metan. I USA er de den tredje største kilde til menneskeskabte metanemissioner.

Bitcoin‑miningsvirksomheder kan opsamle metanen fra lossepladsaffald og derefter omdanne den til elektricitet for at drive deres mining‑rig, hvilket effektivt gør alt dette affald til en værdifuld ressource.

En anden måde, hvorpå Bitcoin‑minere kan udnytte denne energi, er ved at etablere mining‑operationer nær oliefelter, hvor metan ofte brændes af på grund af manglende infrastruktur til brug. Ved at opsamle denne gas kan affald og forurening yderligere reduceres.

Et sådant projekt tilbyder andre fordele, herunder monetisering af metan direkte på stedet uden dyre investeringer, hvilket betyder hurtig implementering og indtægtsgenerering. Med minimale investeringer kan Bitcoin‑minere yderligere få adgang til lavpris‑kilder til vedvarende energi og reducere deres afhængighed af lokale el‑net, mens de omdanner skadelig gas til energi.

På denne måde kan Bitcoin hjælpe med at fremme et skift mod renere og mere bæredygtige energikilder. Samtidig kan Bitcoin‑minere operere bæredygtigt, hvilket positionerer netværket som en potentiel miljømæssig gevinst.

Chainergy er et firma, der aktivt arbejder på at konvertere metangas til energi for at mine Bitcoin. Dette skridt gav også virksomheden adgang til elektricitet til konkurrencedygtige priser og styrkede dens tilstedeværelse på energimarkedet.

Crusoe Energy Systems er endnu et firma, der opsamler affalds‑metanemissioner fra olie‑ og gasoperationer og bruger den til at drive Bitcoin‑minings‑datacentre. I 2021 indgik ExxonMobil (XOM ) et partnerskab med Crusoe om at bruge overskydende gas fra et af deres oliefelter til at mine Bitcoin.

#1. Mara Digital Holdings (MARA )

Dette Bitcoin‑miningsfirma har udforsket bæredygtige og off‑grid energiløsninger og har i den forbindelse arbejdet med forskellige energileverandører. En sådan initiativ omfatter eksperimentering med brug af metangas fra lossepladser til at drive deres operationer.

I november 2023 annoncerede de et partnerskab med Nodal Power, som udvikler og driver vedvarende energianlæg, for at lancere deres BTC‑miningsprojekt i Utah. Dette 280 kW pilotprojekt drives udelukkende af metan fra en losseplads og er allerede fuldt operationelt. Marathon‑CEO Fred Thiel udtalte på det tidspunkt:

“Hos Marathon søger vi konstant innovative måder at diversificere vores operationer, sænke vores energikostnader og udnytte de unikke aspekter af Bitcoin‑mining til at forbedre de miljøer, vi opererer i.”

Ved at opsamle CH₄, som udledes fra lossepladser, og derefter omdanne den til elektricitet for at drive virksomhedens Bitcoin‑minere, bemærkede Thiel, gør det Marathon “unikt positioneret til at hjælpe med at omdanne denne skadelige gas til en produktiv kilde til ren, vedvarende energi.”

Firmaets aktier (MARA: NASDAQ) handles i øjeblikket til $16, ned 31,93 % år‑til‑dato (YTD) sammenlignet med Bitcoins 61,4 % stigning i værdi i samme periode, mens de handles nær $62,300. Med en markedsværdi på $4,70 milliarder har Mara en EPS (TTM) på 1,73, en P/E på 9,22 og en ROE (TTM) på 26,26 %.

Sidste uge rapporterede en af verdens største børsnoterede Bitcoin‑minere uaflæste opdateringer for september, hvor de øgede deres energidrevne hash‑rate til 36,9 EH/s, et spring på 5 % fra den foregående måned. Virksomheden forventer at nå 50 EH/s inden årets udgang. Samtidig steg BTC‑produktionen med 5 % til 705 BTC.

“Vi er stolte af at have overgået et maraton af Bitcoin‑HODL i september og har i øjeblikket næsten 27.000 BTC på vores balance.”

– CEO Fred Thiel

Mara indsendte også en oplysning til Climate Disclosure Project (CDP), der understøtter deres “forpligtelse til miljømæssig gennemsigtighed og virksomhedsansvar.”

Konklusion

Klimaforandringer fortsætter med at være en presserende udfordring, da den globale gennemsnitstemperatur stiger med 0,175 °C hvert årti. En væsentlig bidragsyder til denne nuværende opvarmning er metan (CH₄), som forårsager langt mere opvarmning end CO₂.

Selvom reduktion af metanemissioner fra husdyrproduktion har været betragtet som et svært problem, som vi har rapporteret, kan det faktisk have en stor og hurtig indvirkning på at reducere opvarmning, samtidig med at det giver økonomiske muligheder som en erstatning for fossile brændstoffer. Så er der også konvertering af metan fra dyreaffald til energi for BTC‑mining, hvilket udgør endnu en unik og profitabel løsning, der adresserer den energiintensive karakter af Bitcoin‑mining, mens alt affaldet omdannes til økonomisk værdi. Disse bestræbelser kan effektivt bane vejen for en bæredygtig fremtid.