O metano (CH4) é um hidrocarboneto que é um componente primário do gás natural. O metano é também um gás de efeito estufa (GEE), portanto, a sua presença na atmosfera afecta a temperatura e o sistema climático da Terra. O metano é emitido a partir de uma variedade de fontes antropogénicas (influenciadas pelo homem) e naturais. As fontes de emissão antropogénica incluem aterros sanitários, sistemas de petróleo e gás natural, atividades agrícolas, mineração de carvão, combustão estacionária e móvel, tratamento de águas residuais e certos processos industriais.
O metano é o segundo GEE (gás de efeito estufa) antropogénico mais abundante depois do dióxido de carbono (CO2), respondendo por cerca de 20% das emissões globais. O metano é 25 vezes mais potente que o dióxido de carbono na retenção de calor na atmosfera. Nos últimos dois séculos, as suas concentrações na atmosfera duplicaram, em grande parte devido a atividades relacionadas ao homem. Como o metano é um gás de efeito estufa poderoso e de vida curta em comparação com o dióxido de carbono, alcançar reduções significativas teria um efeito rápido e significativo no potencial de aquecimento atmosférico.
Quem são os maiores emissores de metano?
Estima-se que a China, os Estados Unidos, a Rússia, a Índia, o Brasil, a Indonésia, a Nigéria e o México sejam responsáveis por quase metade de todas as emissões antropogénicas de metano. As principais fontes de emissão de metano destes países variam muito. Por exemplo, uma fonte importante de emissões de metano na China é a produção de carvão, enquanto a Rússia emite a maior parte do seu metano a partir de sistemas de gás natural e petróleo. As maiores fontes de emissões de metano de atividades humanas nos Estados Unidos são sistemas de petróleo e gás, fermentação entérica de gado e aterros sanitários.
Porque é que os esforços para capturar e utilizar de forma lucrativa as emissões de metano não são mais difundidos?
Apesar dos múltiplos benefícios, a recuperação de metano não é difundida por vários motivos.
1 - O metano é geralmente um subproduto secundário nos processos industriais dos quais é emitido. As minas de carvão, por exemplo, procuram liberar o metano do funcionamento da mina porque pode causar explosões. Historicamente, as mineradoras não viam o metano associado como um recurso energético por si só.
2 - Os responsáveis pelas emissões podem não estar familiarizados com as tecnologias disponíveis para recuperação de metano ou com o potencial de projetos rentáveis de recuperação. Isso é especialmente verdadeiro em países em desenvolvimento, onde um melhor acesso à informação e formação técnica seria benéfico para gerar apoio para projectos de recuperação de metano.
3 - Mercados de energia com mau funcionamento e concessionárias e municípios financeiramente insolventes em muitos países não conseguem fornecer ao setor privado um clima que atrairá os seus investimentos em projetos para capturar e utilizar metano.
Emissões de Dióxido de Carbono
O dióxido de carbono (CO2) é o principal gás de efeito estufa emitido pelas actividades humanas. Em 2020, o CO2 foi responsável por cerca de 79% de todas as emissões de gases de efeito estufa dos EUA provenientes de actividades humanas. O dióxido de carbono está naturalmente presente na atmosfera como parte do ciclo de carbono da Terra (a circulação natural de carbono entre a atmosfera, oceanos, solo, plantas e animais). As atividades humanas estão a alterar o ciclo do carbono – tanto adicionando mais CO2 à atmosfera quanto influenciando a capacidade de sumidouros naturais, como florestas e solos, de remover e armazenar CO2 da atmosfera. Enquanto as emissões de CO2 vêm de uma variedade de fontes naturais, as emissões relacionadas ao homem são responsáveis pelo aumento que ocorreu na atmosfera desde a revolução industrial.
A principal actividade humana que emite CO2 é a queima de combustíveis fósseis (carvão, gás natural e petróleo) para energia e transporte. Certos processos industriais e mudanças no uso da terra também emitem CO2. As principais fontes de emissões de CO2 estão descritas abaixo.
Transporte. A combustão de combustíveis fósseis, como gasolina e diesel para transportar pessoas e mercadorias, foi a maior fonte de emissões de CO2 em 2020, respondendo por cerca de 33% do total de emissões de CO2 e 26% do total de emissões de gases de efeito estufa. Esta categoria inclui fontes de transporte doméstico, como veículos rodoviários e de passageiros, viagens aéreas, transporte marítimo e ferroviário.
Electricidade. A electricidade é uma fonte significativa de energia e é usada para abastecer residências, empresas e indústrias. Em 2020, a combustão de combustíveis fósseis para gerar electricidade foi a segunda maior fonte de emissões de CO2, respondendo por cerca de 31% do total de emissões de CO2 e 24% do total de emissões de gases de efeito estufa. Os tipos de combustível fóssil usados para gerar electricidade emitem diferentes quantidades de CO2. Para produzir uma determinada quantidade de electricidade, a queima de carvão produzirá mais CO2 do que o gás natural ou o petróleo.
Indústria. Muitos processos industriais emitem CO2 através do consumo de combustíveis fósseis. Vários processos também produzem emissões de CO2 por meio de reações químicas que não envolvem combustão, e exemplos incluem a produção de produtos minerais como cimento, a produção de metais como ferro e aço e a produção de produtos químicos. O componente de combustão de combustível fóssil de vários processos industriais foi responsável por cerca de 16% do total de emissões de CO2 e 13% do total de emissões de gases de efeito estufa em 2020. Muitos processos industriais também usam electricidade e, portanto, resultam indiretamente em emissões de CO2 da geração de eletricidade.
O dióxido de carbono está constantemente sendo trocado entre a atmosfera, o oceano e a superfície terrestre, pois é produzido e absorvido por muitos microrganismos, plantas e animais. As emissões e remoção de CO2 por esses processos naturais, no entanto, tendem a equilibrar-se, na ausência de impactos antropogénicos. Desde que a Revolução Industrial começou por volta de 1750, as atividades humanas contribuíram substancialmente para as mudanças climáticas, adicionando CO2 e outros gases que retêm o calor na atmosfera.
Redução das emissões de dióxido de carbono
A maneira mais eficaz de reduzir as emissões de CO2 é reduzir o consumo de combustíveis fósseis. Muitas estratégias para reduzir as emissões de CO2 da energia são transversais e aplicam-se a residências, empresas, indústria e transporte.
Exemplos de oportunidades de redução de dióxido de carbono:
Eficiência energética
Melhorar o isolamento dos edifícios, viajar em veículos mais eficientes em termos de combustível e usar aparelhos elétricos mais eficientes são formas de reduzir o uso de energia e, portanto, as emissões de CO2.
Conservação de energia
Reduzir o uso pessoal de energia, desligando luzes e eletrónicos quando não estiverem em uso reduz a procura de eletricidade. Reduzir a distância percorrida em veículos reduz o consumo de petróleo. Ambas são formas de reduzir as emissões de CO2 de energia por meio da conservação.
Troca de combustíveis
Produzir mais energia a partir de fontes renováveis e usar combustíveis com menor teor de carbono são formas de reduzir as emissões de carbono.
Captura e Sequestro de Carbono (CCS)
A captura e o sequestro de dióxido de carbono é um conjunto de tecnologias que podem potencialmente reduzir consideravelmente as emissões de CO2 de fábricas eléctricas a carvão e gás novas e existentes, processos industriais e outras fontes estacionárias de CO2. Por exemplo, um projeto de CCS pode capturar CO2 das chaminés de uma fábrica a carvão antes de entrar na atmosfera, transportar o CO2 por meio de dutos e injetar o CO2 no subsolo numa formação geológica de subsuperfície cuidadosamente selecionada e adequada, como uma campo de petróleo abandonado nas proximidades, onde é armazenado com segurança.
Emissões de Metano
Em 2020, o metano (CH4) foi responsável por cerca de 11% de todas as emissões de gases de efeito estufa por actividades humanas. As actividades humanas que emitem metano incluem vazamentos de sistemas de gás natural e a criação de gado. O metano também é emitido por fontes naturais, como pântanos naturais. Além disso, processos naturais no solo e reações químicas na atmosfera ajudam a remover o CH4 da atmosfera. O tempo de vida do metano na atmosfera é muito menor do que o do dióxido de carbono (CO2), mas o CH4 é mais eficiente na captura de radiação do que o CO2. Quilograma por Quilograma, o impacto comparativo do CH4 é 25 vezes maior do que o CO2 num período de 100 anos.
Globalmente, 50-65% do total de emissões de CH4 são provenientes de actividades humanas. O metano é emitido pelas atividades de energia, indústria, agricultura, uso da terra e gestão de resíduos, descritas abaixo.
Agricultura. Animais domésticos como bovinos, suínos, ovinos e caprinos produzem CH4 como parte de seu processo digestivo normal. Além disso, quando o estrume animal é armazenado ou manuseado em lagoas ou tanques de retenção, é produzido CH4. Como os humanos criam esses animais para alimentação e outros produtos, as emissões são consideradas relacionadas ao homem. O setor agrícola é a maior fonte de emissões de CH4. As emissões de CH4 também ocorrem como resultado de atividades de uso da terra e manejo da terra no setor de Uso da Terra, Mudança de Uso da Terra e Florestas (por exemplo, incêndios florestais e de pastagens, decomposição de matéria orgânica em zonas húmidas costeiras).
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Energia e Indústria. Os sistemas de gás natural e petróleo são a segunda maior fonte de emissões de CH4. O metano é o principal componente do gás natural. O metano é emitido para a atmosfera durante a produção, processamento, armazenamento, transmissão e distribuição de gás natural e a produção, refinamento, transporte e armazenamento de petróleo bruto. A mineração de carvão também é uma fonte de emissões de CH4.
Resíduos de residências e empresas. O metano é gerado em aterros sanitários à medida que os resíduos se decompõem e no tratamento de águas residuais. Os aterros sanitários são a terceira maior fonte de emissões de CH4. O metano também é gerado a partir do tratamento de efluentes domésticos e industriais e da compostagem e digestão anaeróbica.
O metano também é emitido de várias fontes naturais. As zonas húmidas naturais são a maior fonte, emitindo CH4 de bactérias que decompõem materiais orgânicos na ausência de oxigênio. Fontes menores incluem cupins, oceanos, sedimentos, vulcões e incêndios florestais.
Redução das emissões de metano
Existem várias maneiras de reduzir as emissões de CH4. Alguns exemplos são mostrados abaixo.
Indústria
A actualização do equipamento usado para produzir, armazenar e transportar petróleo e gás natural pode reduzir muitos dos vazamentos que contribuem para as emissões de CH4. O metano das minas de carvão também pode ser capturado e usado como energia.
Agricultura
O metano das práticas de gestão de estrume pode ser reduzido e capturado alterando as estratégias de gestão de estrume. Além disso, modificações nas práticas de alimentação animal podem reduzir as emissões da fermentação entérica.
Resíduos de residências e empresas
Como as emissões de CH4 do gás de aterro são uma das principais fontes de emissões de CH4, os controles de emissão que capturam o CH4 do aterro são uma estratégia de redução eficaz.