Hållbarhet
Accelererande metanutsläpp får forskare på helspänn när jorden fortsätter att värmas
Lägg till Securities.io bland dina föredragna källor på Google
Klimatförändringarna blir snabbt ett allvarligt bekymmer då deras effekter är ses över hela världen. Som vi rapporterade, klimatförändringarna gjorde sommaren 2024 till den varmaste som någonsin registrerats globalt och i Europa. Detta kräver insatser för att stabilisera klimatet genom att minska växthusgasutsläppen, vilket gynnar både klimatet och vår hälsa.
Växthusgaser är de gaser som fångar värme i atmosfären. Koldioxid (CO2) är den mest framträdande av dessa gaser och släpps ut av som ett resultat av förbränning av fossila bränslen som kol, naturgas, och olja såväl som träd och fast avfall och som ett resultat av vissa kemiska reaktioner såsom cementproduktion.
Ett annat exempel på växthusgas är lustgas (N2O). Den släpps ut under jordbruks- och industriella aktiviteter vid behandling av avloppsvatten och förbränning av fossila bränslen. Fluorerade gaser, under tiden, släpps ut från en mängd hushålls- och kommersiella tillämpningar.
Metan (CH4), å andra sidan, släpps ut under produktion och transport av olja, naturgas, och kol. Dock kommer en överväldigande majoritet av CH4-utsläppen faktiskt från mänskliga aktiviteter eller ”antropogena” källor som deponier, markanvändning, boskap och andra jordbrukspraxis. Naturliga källor som termiter och våtmarker är också ansvariga för CH4-utsläpp.
Metan är en färglös, luktfri och brandfarlig gas som bidrar till den globala uppvärmningen och klimatförändringarna. En huvudkomponent i naturgas, metan, används som bränsle för att generera värme och ljus samt för att tillverka organiska kemikalier.
“Metan är ett klimathot som världen ignorerar. Metan har ökat mycket mer och mycket snabbare än koldioxid.”
Medan det kollektiva fokuset har varit på minskning av koldioxid på grund av metans kortare atmosfäriska livslängd jämfört med CO2, värmer CH4 jordens atmosfär 90 gånger mer effektivt än koldioxid under de första två årtiondena efter att den släppts.
Faktum är att en ny studie har funnit att takten för metanutsläpp sker i snabb takt, vilket utgör ett stort hinder för att lösa klimatförändringsproblemet.
Metanutsläpp ökar snabbare än någonsin
En perspektivartikel publicerad tidigare i veckan i Environmental Research Letters, tillsammans med data i Earth System Science Data, avslöjade att koncentrationerna av metan i jordens atmosfär har ökat i rekordfart under de senaste fem åren.
Papperna är resultatet av Global Carbon Project, ett initiativ som spårar växthusgasutsläpp världen över.
Medan över 150 länder har lovat att minska metanutsläppen med 30 % detta decennium under Global Methane Pledge, har det egentligen inte skett. Detta globala åtagande lanserades 2021 av EU och USA.
Tvärtom ökar de globala metanutsläppen — två tredjedelar av dem kommer nu från mänskliga aktiviteter, inklusive jordbruk, användning av fossila bränslen, deponier och annat avfall — faktiskt snabbare än någonsin.
Trenden \”kan inte fortsätta om vi ska behålla ett beboeligt klimat\”, skrev forskarna i artikeln.
Atmosfäriska koncentrationer av CH4 är för närvarande mer än 2,6 gånger högre än de var under förindustriella tider. Faktum är att de är just nu de högsta de har varit på minst 800 000 år.
Trenden med ökande metanutsläpp är den mest extrema som världens ledande klimatforskare använder i utsläppsscenarier. I den takten, skulle det leda till global uppvärmning på över 5 grader Fahrenheit eller 3 grader Celsius i slutet av detta århundrade.
Även om metan är en kortlivad växthusgas, som vi nämnde ovan, är den mycket potent, vilket gör den till ett primärt mål för att begränsa den globala uppvärmningen på kort sikt.
Som ett resultat har det funnits ett växande politiskt fokus på minskning av metanutsläpp, men det har egentligen inte haft någon effekt, eftersom de totala årliga metanutsläppen faktiskt har ökat med 20 % under de senaste två decennierna. Mänskligt bidrag har varit det största med cirka 18 % medan naturliga källor, mestadels från våtmarker, bara ökat med 2 % på två decennier.
Den 61 miljonstonsökningen i CH₄-utsläpp har främst drivits av olje- och gasproduktion samt användning, tillsammans med kolbrytning, vars utsläpp ökade med 33 %. Nedbrytning av mat och organiskt avfall på deponier såg en ökning på 30 %, medan utsläppen från jordbruk ökade med 14 %. Den största mänskligt kopplade källan till metanutsläpp, påpekar Jackson, är kor..
Vem leder den ökande CH4-utsläppet
När det gäller länder som bidrar mest till metanutsläpp, Kina (16 %) ligger först.
Som huvudförfattare till Earth System Science Data-papperet noterade Marielle Saunois från Université Paris-Saclay i Frankrike de största regionala ökningarna i CH4 utsläpp kommer från Kina och Sydostasien.
En separat studie av Global Energy Monitor (GEM) varnade nyligen för att Kinas expansion av kolgruvor kan ytterligare öka dess metanutsläpp och hota klimatmålen.
År 2023 nådde Kinas kolproduktion ett rekord på 4,7 miljarder ton, cirka 50 % av den globala produktionen. Nu planerar landet ett projekt för att öka produktionskapaciteten med 1,2 miljarder ton per år. Denna expansion kan öka metanutsläppen med 10 miljoner ton.
Medan Kina fortsätter att investera i kol för energi och behåller en uppsättning “inaktiva men operativa” gruvor för akuta behov, minskade tillstånden för kolkraftverk med 83 % i år. Detta signalerar en möjlig förändring i landets energipolitik.
Kina följs nu av Indien (9 %), USA (7 %), Brasilien (6 %) och Ryssland (5 %) som världens största metanutsläppare.
Enligt Saunois:
“Endast Europeiska unionen och möjligen Australien verkar ha minskat metanutsläppen från mänskliga aktiviteter under de senaste två decennierna.”
Australiens nationella vetenskapsbyrå har nyligen uttalat att de globala metannivåerna sätter världen på en farlig bana.
Myndighetens Global Methane Budget, producerad i samarbete med internationella forskningspartner, inklusive CSIRO, rapporterade att mänskligt inducerade källor till metan hade ökat med 61 miljoner metriska ton per år, en ökning på 20 % under de senaste tjugo åren.
Jordbruk rapporterades att bidra mest till budgeten, med 40 %, där boskap och risfält angavs vara de främsta orsakerna. Detta följdes av fossila bränslesektorn med 34 %, fast avfall och avloppsvatten med 19 %, och slutligen biomassa- och biobränsleförbränning med 7 %.
Bättre kvantifiering av människors påverkan på CH4-utsläpp
För att bättre kvantifiera mänsklig påverkan på metanutsläpp, granskade forskarna ännu djupare och fann att år 2020, det senaste året med fullständiga data, var 65 % — eller nästan 400 miljoner ton — av det globala metanutsläppet resultatet av mänskliga aktiviteter. Avfall och jordbruk tillsammans stod för ungefär två ton CH4 för varje ton från fossila bränslen.
Medan pandemilåsnader för ungefär fyra år sedan borde ha minskat utsläppen av gaser, var det egentligen inte fallet.
Under pandemin ackumulerades cirka 42 miljoner ton CH4 i atmosfären — dubbelt så mycket som den genomsnittliga årliga ökningen på 20,9 miljoner ton som sågs mellan 2010 och 2019. Detta är också mer än sex gånger ökningen som sågs under det första decenniet av 2000-talet, när den var 6,1 miljoner ton per år.
Låsnaderna minskade faktiskt transportrelaterade utsläpp av kväveoxider (NOx), vilket hjälpte till att förhindra att viss metan ackumulerades i atmosfären, enligt forskarna.
Dock var den tillfälliga minskningen av kväveoxidföroreningar bara hälften av ökningen i atmosfäriska metankoncentrationer 2020.
“Vi försöker fortfarande förstå de fulla effekterna av COVID-låsnaderna på den globala metanbudgeten. COVID förändrade nästan allt – från användning av fossila bränslen till utsläpp av andra gaser som förändrar metans livslängd i atmosfären.”
– Jackson
Den senaste studien gjorde också en viktig förändring i redovisningen av globala metankällor och “sänkor”, som är skogar och jordar som tar bort och lagrar metan från atmosfären.
Tidigare klassificerade forskarna vid Global Carbon Project all metan från floder, sjöar, dammar och våtmarker som naturlig. I deras senaste bedömning gjorde forskarna ett första försök att uppskatta den ökande mängden utsläpp från dessa typer av källor som beror på mänskliga aktiviteter.
Jackson påpekade hur reservoarer bakom dammar, som byggs av människor, är lika mycket en direkt mänsklig källa till metanutsläpp som de från ett olje- och gasfält. Dessa reservoarer släpper ut uppskattningsvis 30 miljoner ton metan per år på grund av ny nedsänkt organiskt material som frigör CH4 när det bryts ner.
Enligt forskare har människor påverkat en tredjedel av metanutsläppen från sötvatten och våtmarker under de senaste åren. Stigande temperaturer, markanvändning, avloppsvatten och gödslingsavrinning har ytterligare ökat dessa utsläpp.
Företag som tar itu med metanutsläppsproblemet
Med metanutsläppen som ökar globalt har många företag tagit på sig uppgiften att hantera detta problem. BP (British Petroleum) är ett sådant företag, som använder metandetekteringsteknik för att minska CH₄-utsläpp från sina olje- och gasverksamheter som en del av sina bredare nettonollmål.
På liknande sätt utvecklar Carbon Clean modulära teknologier för att fånga metan från industriella processer och omvandla den till värdefulla produkter, medan Clarke Energy erbjuder biogengenereringslösningar för att fånga metan från källor som deponier och avloppsreningsverk, omvandlar den till förnybar energi.
På teknikfronten bidrar företag som Project Canary och GHGSat avsevärt. Project Canary hjälper industrier att spåra sina metanutsläpp, och GHGSat tillhandahåller högupplöst satellitövervakning för att upptäcka och mäta metanutsläpp från industriella platser. Dessa data hjälper industrier att identifiera läckor och vidta korrigerande åtgärder.
Nu, låt oss titta på ett företag som har tagit ett innovativt tillvägagångssätt för detta problem, särskilt med Bitcoin mining.
Crusoe Energy Systems
Ett Bitcoin-mining startup, Crusoe Energy Systems, grundades under kryptobjörnen 2018 för att ta itu med problemet med förbränning av naturgas. En biprodukt av oljeutvinning, naturgas är ofta bränd om det inte finns några ekonomiska användningsområden för den eller om oljeoperatörerna inte kan transportera den. Metan är en primär komponent i naturgas, och processen att förbränna gas misslyckas med att förbränna CH4 fullständigt.
Crusoe, här, fångar avfallsmetanutsläpp från olje- och gasverksamheter och använder det för att driva modulära datacenter för Bitcoin-mining. För detta bränner företaget naturgas för elproduktion som fullständigt förbränner metan och producerar CO2 som biprodukt. Genom att utnyttja en “avfallsprodukt” och sedan omvandla den till användbar energi till “lägsta kostnad”, minskar Crusoe utsläppen samtidigt som de möjliggör hållbara Bitcoin-miningsoperationer.
Enligt Crusoe medgrundare och president Cully Cavness:
“Det finns en enorm mängd förbränd gas runt om i världen. Om du fångade upp all, skulle den kunna driva ungefär två tredjedelar av hela Europas el och den skulle driva hela datacenterindustrin många gånger över.”
Det ‘koldioxidnegativa’ företaget samlade in 750 miljoner dollar i finansiering och fick ett post-money-värde på 1,75 miljarder dollar i april 2022. Crusoe har cirka 30 anläggningar placerade i alla stora oljefält i USA, inklusive en i Argentina. Enligt deras 2023-rapport om påverkan uppgav företaget över 200 MW av installerad kapacitet inom moln- och Bitcoin-miningverksamheter.
År 2021 gick naturgasjätten ExxonMobil (XOM ) ihop med Crusoe för att använda överskottsgas från sina oljefält i North Dakota för att bryta $1.14 trillion market cap BTC.
Förra året startade Sustainable Bitcoin Protocol (SBP) ett pilotprojekt med Crusoe för att skapa en metodik för att verifiera att deras avfallsgasupphandling och teknik minskar växthusgasutsläpp och bidrar till övergången till ren energi.
För ett par månader sedan skrev det Denver-baserade företaget ett miljardavtal med teknikföretaget Lancium för att bygga ett 200-megawatt datacenter i den första fasen av en större 1,2-gigawatt expansion för att “möta de unika behoven hos AI-företag”.
Efter Bitcoin-halvningen i april 2024, som minskade blockbelöningarna till 3,125 BTC, har miners sökt diversifiera för att finansiera sina verksamheter och vara lönsamma. Många Bitcoin-miners, inklusive Crusoe, har sedan dess riktat sina blickar och fokus mot den växande AI-industrin.
Vid full kapacitet, Crusoe-Lancium-datacentret kommer att bli en av de största AI-datacentercampusen i världen. Anläggningen förväntas tas i drift nästa år.
“Datacenter utvecklas snabbt för att stödja moderna AI-arbetsbelastningar, vilket kräver nya nivåer av högdensitetsrackutrymme, direkt-till-chip vätskekylning och enastående totala energikrav.”
– Crusoe’s CEO and co-founder, Chase Lochmiller
För första gången i april kom Crusoe’s intäkter huvudsakligen från deras AI-datacenter, vilket överträffade Bitcoin-intäkterna.
Slutsats
Så, som vi har sett, fortsätter de globala metanutsläppen att öka avsevärt, med människors bidrag som också visar en konstant ökning. Eftersom denna växthusgas är den näst största bidragsgivaren till klimatförändringarna och orsakar extrem värme och väderhändelser, är det avgörande att vidta starka åtgärder för att minska metanutsläppen.
Vi ser redan hur förändring av klimatet kan leda till allvarligt väder och värmeböljor. Världen, enligt den senaste studien, “har nått tröskeln för 1,5 °C ökning i den globala genomsnittliga yttemperaturen och börjar bara nu uppleva de fulla konsekvenserna.”
Medan försök har gjorts att minska metanutsläppen med regleringar, avkarbonisering och Global Methane Pledge, har de i stort sett varit ineffektiva. Det finns ett större behov av att ta ett samordnat tillvägagångssätt som kombinerar reglering och förbättrade industriella metoder som kan bana väg för nya teknologiska innovationer inom energisektorn.
