Το μεθάνιο είναι το δεύτερο μεγαλύτερο αέριο του θερμοκηπίου μετά το διοξείδιο του άνθρακα. Σύμφωνα με τον Συνασπισμό για το Κλίμα και τον Καθαρό Αέρα, οι ανθρωπογενείς εκπομπές μεθανίου ευθύνονται σχεδόν για το 45% της τρέχουσας καθαρής αύξησης της θερμοκρασίας, καθιστώντας το σημαντικό παράγοντα στην υπερθέρμανση του πλανήτη.
Ο παραβλεπόμενος ρόλος των υπονόμων στην υπερθέρμανση του πλανήτη
Μια διεθνής ερευνητική ομάδα με επικεφαλής έναν ακαδημαϊκό από το Πανεπιστήμιο της Πόλης του Χονγκ Κονγκ (CityUHK) έχει ξεπεράσει τον παραβλεπόμενο ρόλο των υπονόμων ως πηγής μεθανίου, αναπτύσσοντας το πρώτο παγκοσμίως εφαρμόσιμο εργαλείο εκτίμησης και προσφέροντας μια νέα προοπτική για τον μετριασμό της κλιματικής αλλαγής.
Η ομάδα εκτιμά ότι οι υπονόμοι παγκοσμίως εκπέμπουν 1,18 έως 1,95 εκατομμύρια τόνους μεθανίου ετησίως. Αυτό αποκαλύπτει ότι η παγκόσμια διαχείριση των λυμάτων έχει πολύ σημαντικότερο αντίκτυπο στις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου και στην υπερθέρμανση του πλανήτη και είναι κρίσιμη για τη βελτίωση της λογιστικής καταγραφής των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου και την προώθηση της μείωσης των παγκόσμιων εκπομπών.
Με επικεφαλής τον καθηγητή Yuan Zhiguo, Πρόεδρο Καθηγητή της Σχολής Ενέργειας και Περιβάλλοντος στο CityUHK, η έρευνα διήρκεσε 20 χρόνια. Η ομάδα αποτελείται από ακαδημαϊκούς από το Πανεπιστήμιο του Κουίνσλαντ, το Πολυτεχνείο του Χονγκ Κονγκ, το Πανεπιστήμιο Tianjin και το Πανεπιστήμιο Tongji. Η μελέτη τους, με τίτλο "Εκτίμηση εκπομπών μεθανίου από παγκόσμια δίκτυα αποχέτευσης", δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο Nature Water.
Προκλητικές υποθέσεις σχετικά με τις εκπομπές αποχέτευσης
Γενικά θεωρείται ότι ο περιορισμένος χρόνος παραμονής των λυμάτων στα δίκτυα αποχέτευσης δεν ευνοεί τον σχηματισμό μεθανίου και ότι οι συνολικές εκπομπές είναι δύσκολο να παρακολουθηθούν και να ποσοτικοποιηθούν. Επομένως, στις τρέχουσες απογραφές αερίων θερμοκηπίου από την IPCC και διάφορες χώρες, οι αστικοί λύματα θεωρούνται αμελητέα πηγή εκπομπών μεθανίου, που θεωρείται μηδενική.
Ωστόσο, τα λύματα είναι πλούσια σε βιοδιασπώμενη οργανική ύλη και οι αναερόβιες συνθήκες επικρατούν στα δίκτυα αποχέτευσης, παρέχοντας ένα βιώσιμο περιβάλλον για τον σχηματισμό μεθανίου.
Από το μοντέλο SeweX σε παγκόσμιο εργαλείο
Η ερευνητική ομάδα του καθηγητή Yuan έχει αφιερωθεί στην ανάπτυξη καινοτόμων λύσεων για συστήματα λυμάτων και περιβαλλοντική βιοτεχνολογία. Ήδη από το 2008, η ομάδα ανέπτυξε με επιτυχία το μοντέλο SeweX, το οποίο προσομοιώνει φυσικές, χημικές και βιολογικές διεργασίες εντός των λυμάτων, συμπεριλαμβανομένης της πρόβλεψης της παραγωγής υδρόθειου και μεθανίου.
Για να αντιμετωπίσει την έλλειψη δεδομένων πεδίου για τη βαθμονόμηση των στοιχείων πρόβλεψης μεθανίου του μοντέλου SeweX, η ομάδα συνέλεξε δεδομένα από δίκτυα αποχέτευσης στην Αυστραλία χρησιμοποιώντας έναν προσαρμοσμένο διαδικτυακό αισθητήρα για βαθμονόμηση και επικύρωση του μοντέλου.
Με το βαθμονομημένο μοντέλο SeweX, η ομάδα προσομοίωσε σχεδόν 3.000 διαφορετικά σενάρια αγωγών με ποικίλες δομές και συνθήκες λειτουργίας. Τα ευρήματά τους τελικά επιβεβαίωσαν ότι η παραγωγή μεθανίου στους υπονόμους σχετίζεται στενά με την επιφάνεια του βρεγμένου σωλήνα. Πρότειναν ένα απλοποιημένο μοντέλο εκτίμησης μεθανίου για τα συστήματα αποχέτευσης. Με δεδομένα όπως το μέγεθος του σωλήνα, η κλίση, οι σχεδιασμένες και οι πραγματικές μέσες ροές ξηρού καιρού και η θερμοκρασία των λυμάτων, το μοντέλο μπορεί να εκτιμήσει τις εκπομπές μεθανίου από τους υπονόμους.
Η ομάδα επικύρωσε το μοντέλο χρησιμοποιώντας δεδομένα πραγματικού κόσμου από 21 πόλεις στην Αυστραλία, τις Ηνωμένες Πολιτείες, την Κίνα και το Βέλγιο, αναπτύσσοντας έτσι με επιτυχία αυτό το ολοκληρωμένο εργαλείο εκτίμησης εκπομπών μεθανίου από υπονόμους.
Παγκόσμιες επιπτώσεις και κλιματικές επιπτώσεις
Χρησιμοποιώντας αυτό το καινοτόμο εργαλείο, η ομάδα εκτιμά ότι τα παγκόσμια συστήματα αποχέτευσης εκπέμπουν περίπου 1,18 έως 1,95 εκατομμύρια τόνους μεθανίου ετησίως, προσθέτοντας 1,7% έως 3,3% στις τρέχουσες εκτιμώμενες παγκόσμιες εκπομπές μεθανίου από τον τομέα των αποβλήτων και περίπου 16% έως 38% στο εκτιμώμενο συνολικό αποτύπωμα άνθρακα της διαχείρισης λυμάτων.
Ο καθηγητής Yuan σχολίασε: «Η έρευνά μας επιβεβαιώνει ότι οι αποχετεύσεις δεν αποτελούν πηγή μηδενικών εκπομπών. Αντίθετα, αντιπροσωπεύουν μια ποσοτικοποιήσιμη πηγή εκπομπών μεθανίου με σημαντικές παγκόσμιες κλιματικές επιπτώσεις. Καθώς οι αστικοί αποχετεύσεις συνεχίζουν να επεκτείνονται, οι πιθανές εκπομπές μεθανίου τους θα αυξηθούν επίσης. Επομένως, η ένταξή τους στο σύστημα λογιστικής καταγραφής των αερίων του θερμοκηπίου θα βοηθήσει στη βελτίωση των εθνικών απογραφών αερίων του θερμοκηπίου και θα παρέχει ένα νέο σημείο εισόδου για τη μείωση των εκπομπών, προωθώντας περαιτέρω τον παγκόσμιο στόχο της βιώσιμης ανάπτυξης».
www.worldenergynews.gr
