Το υδρογόνο θερμαίνει αθόρυβα τον πλανήτη, αν και θεωρείται εδώ και καιρό σύμμαχος καθαρής ενέργειας. Στην πράξη συσσωρεύεται σταθερά στην ατμόσφαιρα της Γης και την θερμαίνει τις τελευταίες τρεις δεκαετίες.
Τα αποτελέσματα μιας νέας έρευνας
Νέα έρευνα δείχνει ότι οι αυξανόμενες εκπομπές υδρογόνου όχι μόνο συμβάλλουν άμεσα στην αύξηση της παγκόσμιας θερμοκρασίας, αλλά εντείνουν επίσης τις κλιματικές επιπτώσεις του μεθανίου, ενός από τα πιο ισχυρά αέρια του θερμοκηπίου.
Τα ευρήματα προέρχονται από την πρώτη ολοκληρωμένη παγκόσμια καταγραφή των πηγών και των καταβόθρων υδρογόνου, που παρήχθη από το Global Carbon Project, μια διεθνή κοινοπραξία επιστημόνων.
Η μελέτη δείχνει ότι τα επίπεδα υδρογόνου αυξήθηκαν κατά περίπου 70% από την προβιομηχανική εποχή έως τις αρχές της δεκαετίας του 2000, σταθεροποιήθηκαν για λίγο και στη συνέχεια άρχισαν να αυξάνονται ξανά γύρω στο 2010, κυρίως λόγω της ανθρώπινης δραστηριότητας.
«Το υδρογόνο είναι το μικρότερο μόριο στον κόσμο και διαφεύγει εύκολα από αγωγούς, εγκαταστάσεις παραγωγής και χώρους αποθήκευσης», δήλωσε ο επιστήμονας του Πανεπιστημίου Στάνφορντ, Ρομπ Τζάκσον, κύριος συγγραφέας της μελέτης.
«Ο καλύτερος τρόπος για να μειωθεί η θέρμανση από το υδρογόνο είναι να αποφευχθούν οι διαρροές και να μειωθούν οι εκπομπές μεθανίου, το οποίο διασπάται σε υδρογόνο στην ατμόσφαιρα».
Ο σιωπηλός ενισχυτής του μεθανίου
Σε αντίθεση με το διοξείδιο του άνθρακα ή το μεθάνιο, το υδρογόνο δεν παγιδεύει άμεσα τη θερμότητα. Η θερμαντική του επίδραση προέρχεται από το πώς μεταβάλλει την ατμοσφαιρική χημεία, μια έμμεση επίδραση με εκπληκτικά ισχυρές συνέπειες.
Το υδρογόνο θερμαίνει την ατμόσφαιρα παρεμβαίνοντας σε φυσικά «απορρυπαντικά» που κανονικά διασπούν το μεθάνιο. Με λιγότερα από αυτά τα απορρυπαντικά διαθέσιμα, το μεθάνιο παραμένει περισσότερο, παγιδεύοντας τη θερμότητα για παρατεταμένες περιόδους.
«Περισσότερο υδρογόνο σημαίνει λιγότερα απορρυπαντικά στην ατμόσφαιρα, με αποτέλεσμα το μεθάνιο να παραμένει για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα και, ως εκ τούτου, να θερμαίνει το κλίμα για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας Zutao Ouyang, επίκουρος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Auburn.
Αύξηση στις εκπομπές
Οι αλληλεπιδράσεις δεν σταματούν εκεί. Οι αντιδράσεις υδρογόνου παράγουν επίσης όζον και υδρατμούς στη στρατόσφαιρα, και τα δύο αέρια του θερμοκηπίου, και μπορούν ακόμη και να επηρεάσουν τον σχηματισμό νεφών.
Μαζί, αυτά τα αποτελέσματα ενισχύουν την θέρμανση πολύ πέρα από αυτό που θα προκαλούσε μόνο το υδρογόνο. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι εκπομπές υδρογόνου αυξήθηκαν κυρίως λόγω των ανθρώπινων δραστηριοτήτων μεταξύ 1990 και 2020. Ο μεγαλύτερος παράγοντας ήταν η οξείδωση του ίδιου του μεθανίου, δημιουργώντας έναν βρόχο ανάδρασης που επιδεινώνει την κλιματική αλλαγή.
Ένας βρόχος ανάδρασης θέρμανσης
«Ο μεγαλύτερος παράγοντας αύξησης του υδρογόνου στην ατμόσφαιρα είναι η οξείδωση του αυξανόμενου ατμοσφαιρικού μεθανίου», δήλωσε ο Τζάκσον.
Από το 1990, οι εκπομπές υδρογόνου από την οξείδωση του μεθανίου έχουν αυξηθεί κατά περίπου 4 εκατομμύρια τόνους ετησίως, φτάνοντας τα 27 εκατομμύρια τόνους ετησίως έως το 2020.
Άλλοι παράγοντες που συμβάλλουν περιλαμβάνουν διαρροές από τη βιομηχανική παραγωγή υδρογόνου και τη δέσμευση αζώτου που συνδέεται με τη γεωργία, ιδιαίτερα τις καλλιέργειες ψυχανθών όπως η σόγια.
Οι φυσικές πηγές υδρογόνου, όπως οι πυρκαγιές, παρουσίαζαν διακυμάνσεις από έτος σε έτος, αλλά δεν έδειξαν σταθερή μακροπρόθεσμη τάση. Εν τω μεταξύ, περίπου το 70% των εκπομπών υδρογόνου απορροφήθηκε από τα εδάφη, όπου τα βακτήρια καταναλώνουν υδρογόνο για ενέργεια.
Παρά τον έμμεσο ρόλο του, το υδρογόνο έχει προσθέσει περίπου 0,02 βαθμούς Κελσίου στην υπερθέρμανση του πλανήτη, μικρό μεμονωμένα, αλλά συγκρίσιμο με τις σωρευτικές εκπομπές ενός βιομηχανοποιημένου έθνους όπως η Γαλλία.
Νέες δυσκολίες για την ενεργειακή μετάβαση
Τα ευρήματα περιπλέκουν τα σχέδια για μια ενεργειακή μετάβαση με βάση το υδρογόνο. Ενώ το υδρογόνο μπορεί να παραχθεί με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, περισσότερο από το 90% της τρέχουσας παραγωγής βασίζεται σε διαδικασίες έντασης άνθρακα, όπως η αεριοποίηση άνθρακα και η αναμόρφωση μεθανίου με ατμό.
Οποιαδήποτε θέρμανση από διαρροές υδρογόνου θα μπορούσε να διαβρώσει τα οφέλη της για το κλίμα, εάν οι εκπομπές δεν ελέγχονται αυστηρά.
«Χρειαζόμαστε μια βαθύτερη κατανόηση του παγκόσμιου κύκλου του υδρογόνου και των συνδέσεών του με την υπερθέρμανση του πλανήτη για να υποστηρίξουμε μια κλιματικά ασφαλή και βιώσιμη οικονομία υδρογόνου», δήλωσε ο Τζάκσον.
Καθώς τα έθνη στρέφονται στο υδρογόνο για την απαλλαγή από τον άνθρακα της βαριάς βιομηχανίας και των μεταφορών, η μελέτη υπογραμμίζει ένα κρίσιμο μήνυμα: ακόμη και οι φορείς καθαρής ενέργειας πρέπει να διαχειρίζονται προσεκτικά για να αποφευχθούν οι ακούσιες κλιματικές συνέπειες.
