Metan: definicija, lastnosti in vpliv kot toplogredni plin

Metan je organska spojina s kemijsko formulo CH
₄. Je alkan z enim ogljikovim atomom in je pogost sestavni del zemeljskega plina. Metan je toplogredni plin, ki je bistveno močnejši od ogljikovega dioksida pri kratkoročnem segrevanju ozračja; glede na izbrano časovno obdobje se ocene njegove segrevalne učinkovitosti (GWP) razlikujejo (na 100-letni perspektivi sodobne ocene navajajo približno 28–34×, na 20-letni pa okoli 80–90×). Je tudi kemijsko manj stabilen in v prisotnosti kisikom ter v ozračju postopoma oksidira v ogljikov dioksid in vodo.

Fizikalne in kemične lastnosti

• Metan je brezbarven in brez vonja v naravnem stanju; komercialni zemeljski plin mu pogosto dodajo vonilne snovi zaradi zaznavanja puščanj.
• Molarna masa je približno 16 g·mol−1; plin je lažji od zraka (povprečna molarna masa zraka ~29 g·mol−1).
• Ključne točke: vrelišče približno −161,5 °C, tališče približno −182,5 °C.
• Je nepolaren in slabše topen v vodi; v prisotnosti kisika zgoreva (reakcija z oksidacijo daje CO2 in H2O) — v zraku vnetljiv v koncentracijah približno 5–15 vol% (meje vnetljivosti).
• V ozračju se metan pretežno odstranjuje z oksidacijo z radikali hidroksila (OH), njegova atmosferska življenjska doba je v povprečju razmeroma kratka (vrsta let; pogosto navajajo okoli 9–12 let).

Naravni in antropogeni viri

Metan se sprošča iz številnih naravnih in človeških virov. Glavni viri vključujejo:

• Naravni viri: mokrišča (največji naravni vir), rastlinska in živalska presnova (npr. termiti), geološke emisije in sproščanje iz metanskih hidratov v morskih usedlinah ter manjše količine iz gozdov in jezer.
• Antropogeni viri: rudarjenje, proizvodnja in puščanja iz premoga ter izkopavanja naftnih in plinskih polj; kmetijstvo (predvsem enterična fermentacija pri prežvekovalcih in riževa polja); odlagališča in upravljanje odpadkov ter čiščenje komunalnih in industrijskih voda.

Vpliv na podnebje in kakovost zraka

• Metan je močan toplogredni plin; zaradi svoje večje učinkovitosti pri zajemanju toplote lahko v kratkem časovnem obdobju (dekadi) povzroči sorazmerno veliko segrevanje v primerjavi s CO2.
• Poleg neposrednega učinka na radiativno prisiljevanje metan prispeva tudi k nastanku troposferskega ozona (škodljivega onesnaževala zraka), kar poslabšuje kakovost zraka in vpliva na zdravje ter pridelke.
• Ko se metan oksidira, nastaja CO2, ki prispeva k dolgoročnemu ogljičnemu naboju v atmosferi.

Kako zmanjšati emisije metana

Zmanjšanje emisij metana je učinkovita pot za kratkoročno zajezitev segrevanja ozračja. Možnosti za zmanjšanje vključujejo:

• odkrivanje in popravilo puščanj v naftno-plinskih sistemih ter zadrževanje in izkoriščanje izpuščenega plina;
• izboljšanje upravljanja odlagališč in zajem bioplina za proizvodnjo energije;
• optimiranje kmetijskih praks: boljša krma, spremembe v upravljanju živine, tehnologije zajema metana pri fermentacijskih procesih, upravljanje riževih polj;
• preprečevanje izpustov pri rudarjenju premoga in pri obdelavi fosilnih goriv;
• nadzor in širjenje tehnologij za zajem in izkoriščanje metana iz industrijskih in komunalnih tokov.

Nadzor in spremljanje

Emisije metana se spremljajo s kombinacijo talnih meritev, letalskih sond in satelitskih opazovanj. V zadnjih letih so sateliti in visoko natančne meritve omogočili hitrejše odkrivanje večjih virov (npr. puščanja iz plinskih obratov), kar pomaga pri hitrem ukrepanju in zmanjševanju emisij.

Metan ima torej ključno vlogo pri oblikovanju kratkoročnih podnebnih sprememb in kakovosti zraka. Zaradi relativno kratke atmosferske življenjske dobe njegove hitro zmanjšane emisije prinašajo opazne kratkoročne koristi za zajezitev segrevanja in izboljšanje zdravja ljudi.

Išči po črki