Groenehuisgassen – Methaan identificeren en hergebruiken

Groenehuisgassen zijn extreem belangrijk om onze planeet leefbaar te maken. Echter, de hoge concentratie van deze warmte-vangende gassen zorgt er nu voor dat de temperatuur van het aardoppervlak aanzienlijk stijgt, wat leidt tot globale opwarming en klimaatverandering.

Terwijl koolstofdioxide het belangrijkste door de mens veroorzaakte broeikasgas is, is methaan (CH4) veel krachtiger. Dit relatief kortlevende gas vangt 80 keer meer warmte dan CO2 over een periode van twee decennia. Volgens het VN-Milieuprogramma is methaan sinds de pre-industriële tijd verantwoordelijk voor ongeveer 30% van de klimaatverandering.

Dit tweede meest voorkomende broeikasgas is de belangrijkste component van aardgas en biogas.

Methaan is kleurloos, reukloos en zeer brandbaar. Natuurlijk methaan wordt onder de grond aangetroffen, waarbij moerassen de grootste bron vormen. Het wordt ook aangetroffen onder de zeebodem, onder het ijs van Antarctica en in oceanen. Dit gas wordt ook door vulkanen geproduceerd, evenals door de afbraak van planten- en dierlijke materie.

Een belangrijke bijdrage aan de vrijgave van methaan in het milieu zijn menselijke activiteiten, waaronder stortplaatsen, landbouwactiviteiten, vee, mest, steenkoolwinning en olie- en gasproductie.

Wanneer het in de lucht wordt uitgestoten, reageert methaan op gevaarlijke wijze. Het geeft niet alleen koolstofdioxide-emissies af door oxidatie, maar draagt ook bij aan de vorming van ozon. Hierdoor neemt de luchtkwaliteit af, wat leidt tot voortijdige sterfte bij mensen, vermindering van oogsten en gezondheidsproblemen bij dieren.

Bij mensen kan dit krachtige broeikasgas ook problemen veroorzaken zoals astma, hart- en vaatziekten en een verhoogd risico op beroerte. Methaanvergiftiging kan zelfs leiden tot verstikking.

Hoge niveaus van methaan kunnen ook problemen veroorzaken zoals geheugenverlies, spraakstoornissen, misselijkheid, roodheid, hoofdpijn, braken, stemmingswisselingen en gezichtsproblemen. Ondertussen kan contact met vloeibaar methaan dat onder druk wordt vrijgegeven, leiden tot onderkoeling.

Gezien de schadelijke effecten van methaan, is er een grotere focus op het beter kwantificeren en drastisch reduceren van methaanvervuiling om de ergste klimaatgevolgen te voorkomen.

Methaanemissies uit mest zijn veel groter

Landbouwhuisdieren zijn een belangrijke bron van methaanemissies uit de landbouw. Volgens de huidige raming van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) is dit verantwoordelijk voor 12% tot 14,5% van alle door de mens veroorzaakte broeikasgasemissies.

De nationale inventarisaties van broeikasgasemissies melden dat emissies die direct uit het spijsverteringsstelsel van dieren (enterische fermentatie) komen, drie tot negen keer groter zijn dan die uit mestbeheer, waaronder de opslag en verspreiding van slurry en mest. Echter, de emissies uit deze twee gevallen kunnen veel dichter bij 50:50 liggen.

Volgens nieuw onderzoek kunnen de daadwerkelijke methaanemissies uit slurryopslag op melkveebedrijven tot vijf keer groter zijn dan wat de officiële statistieken suggereren.

Het onderzoek, uitgevoerd door de University of East Anglia (UEA) en een non-profitorganisatie, de International Fugitive Emissions Abatement Association (IFEAA), is gebaseerd op berekeningen van twee melkveebedrijven in Engeland.

Het onderzoek suggereert dat de ‘Tier 2’-berekeningen die momenteel door landen worden gebruikt om hun emissies jaarlijks aan het IPCC te melden, mogelijk niet robuust zijn, waardoor de emissies worden onderschat.

De metingen van emissies uit slurrylagunes werden door onderzoekers geanalyseerd in 2022-23. Om methaan te vangen, werden luchtdichte afdekkingen gebruikt om de slurrylagunes te omvatten, wat aantoonde dat ze veel meer CH4 produceren dan eerder werd gesuggereerd.

Volgens de resultaten was de daadwerkelijke emissie 145 kg per koe per jaar op het ene bedrijf en 198 kg per koe per jaar op het andere bedrijf. Dit is 3,8 tot 5,2 keer hoger dan de bestaande officiële waarde van 38 kg per koe die in het VK’s Nationale Inventaris wordt gerapporteerd.

Terwijl de standaardinternationale methodologie de methaanemissies uit slurryopslag lijkt te onderschatten, stelt het onderzoek dat we vandaag de dag de technologie hebben om “dit probleem om te zetten in een zakelijke kans.” Methaan kan gemakkelijk worden gevangen en vervolgens worden gebruikt als een alternatief voor fossiele brandstoffen, wat ook “een extra inkomensstroom voor boeren” creëert.

Door te benadrukken dat er een enorm potentieel is om methaan om te zetten in een hernieuwbare energiebron, merkte professor Neil Ward van het Tyndall Centre for Climate Change Research van de UEA op dat het gebruik van methaan als brandstof boeren kan helpen hun energierekeningen te verlagen en energie-onafhankelijk te worden.

Het vangen en omzetten van uitgestoten methaan in biogas kan een gemiddeld melkveebedrijf ongeveer £52.500 aan brandstofkosten besparen. In totaal kan dit kostenbesparing meer dan £400 miljoen voor de melkveesector zijn.

Bestaande technologie kan het gas vangen, en het gebruik ervan in de EU’s melkveestapel kan de emissies met een geschatte 5,8% van het budget voor het beperken van de globale opwarming tot 1,5°C reduceren, volgens onderzoek.

De aanzienlijke onderschatting van emissies uit mestbeheer betekent dat niet alleen de schattingen onnauwkeurig zijn, maar dat prioriteiten met betrekking tot reductieopties mogelijk ook vertekend zijn.

“Dit onderzoek vertegenwoordigt dus een dringend beroep op actie en verder onderzoek om methaanemissies uit mestbeheer beter te begrijpen.”

– Prof Ward

Het onderzoek beveelt de regering aan om subsidies voor afdekkingen van slurrylagunes en bijbehorende gasverwerkingsapparatuur te verhogen, evenals belastingvoordelen voor investeringen in de toeleveringsketen voor het herstel en gebruik van methaan, en het proces van planning en vergunning te vereenvoudigen.

“De technologie bestaat voor het vangen, verwerken en gebruiken van methaan dat momenteel verloren gaat in de atmosfeer en bijdraagt aan de ophoping van broeikasgassen, en ziet er economisch veelbelovend uit, vooral als een stimuleringskader voor kapitaalinvesteringen op boerenbedrijven, gekoppeld aan regelgevende ondersteuning, kan worden geïmplementeerd.”

– Prof Penny Atkins, CEO van IFEAA

Het reduceren van methaanemissies is, volgens George Eustice, voorzitter van IFEAA en voormalig minister van Milieu, Voedsel en Landbouw, “kritiek voor het pad naar Net Zero.” Aangezien methaan een krachtig maar kortlevend broeikasgas is, kan het reduceren van emissies ook helpen om de globale temperatuurstijging te beperken tot 1,5 graden.

Met dat alles concludeerde het onderzoek dat de collectieve bijdrage van CH4 uit mestbeheer door melkveebedrijven aanzienlijk is en dat er significante voordelen zijn om eerder dan later emissies te beperken.

Conclusie

Klimaatverandering blijft een acute uitdaging, aangezien de globale gemiddelde temperatuur met een tempo van 0,175 °C per decennium stijgt. Een significante bijdrage aan deze huidige opwarming is methaan (CH4), dat veel meer opwarming veroorzaakt dan CO2.

Terwijl het reduceren van methaanemissies uit de landbouw als een moeilijk probleem wordt gezien, kan het, zoals we hebben gemeld, een grote en snelle impact hebben op het reduceren van de opwarming, en bovendien economische kansen bieden om als een manier te worden gebruikt om fossiele brandstoffen te vervangen. Vervolgens is het omzetten van methaan uit dierlijke afval in energie voor BTC-mijnbouw nog een unieke en winstgevende oplossing die de energie-intensieve aard van Bitcoin-mijnbouw aanpakt en alle afval omzet in economische waarde. Deze inspanningen kunnen effectief de weg vrijmaken voor een duurzame toekomst.