Nie tylko dwutlenek węgla nam zagraża. "Metan jest o wiele silniejszy"

Składa się z jednego atomu węgla i czterech atomów wodoru. Metan to bardzo prosta cząsteczka - wyjaśnia Małgorzata Kasprzak, analityczka Ember, niezależnego think tanku zajmującego się klimatem i energetyką. Jednak dopiero w ubiegłym dziesięcioleciu dowiedzieliśmy się, jak bardzo niebezpieczny jest to związek chemiczny.

Do początku drugiej dekady XXI wieku naukowcy myśleli, że współczynnik wypływu metanu na klimat jest równy 25. W raporcie Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu z 2013 roku, który został oparty na badaniach z 2011 roku, czytamy o zupełnie innej, dużo większej liczbie.

Podczas pierwszych 20 lat w atmosferze wpływ klimatyczny jednej tony metanu jest 86 razy większy od jednej tony dwutlenku węgla. Dużo starszej literatury czy też wyliczeń opiera się na tym starym przeliczniku. Oznacza to, że wpływ metanu był dotychczas niedoszacowany i jest o wiele silniejszy, niż myśleliśmy - tłumaczy Kasprzak.

W lipcu zeszłego roku stężenie metanu w atmosferze było 2,5 razy wyższe niż przed erą industrialną.

Ten wynik wyśrubowały w szczególności dwie ostatnie dekady, w trakcie których stężenie metanu wzrosło o 10 proc. - mówi nam Małgorzata Kasprzak.

Według Międzynarodowej Agencji Energetycznej, dwoma największym źródłami metanu są rolnictwo i przemysł energetyczny. Tylko w 2020 roku obie branże wyemitowały podobne ilości gazu cieplarnianego - około 140 megaton.

Metan z przemysłu energetycznego przede wszystkim wycieka przy okazji wydobycia, transportu czy też składowania paliw kopalnych takich jak węgiel, ropa, czy gaz ziemny - tłumaczy analityczka.

Co ważne, Polska jest największym emitentem metanu kopalnianego w Europie. 

W 2018 roku wpływ klimatyczny metanu, który ulotnił się podczas wydobycia węgla w Polsce, był 5 razy większy niż emisja dwutlenku węgla Ryanaira. Tymczasem metan kopalniany nie doczekał się nawet ułamka uwagi, którą poświęca się emisjom z lotnictwa - dodaje.

Planujemy także sporo zainwestować w energetykę gazową. Według dokumentu strategicznego PEP 2040, czyli Polityki Energetycznej Polski do 2040 roku, w ciągu najbliższych 10 lat Polska planuje największy wzrost użycia gazu w energetyce w całej Europie.

Cytat

Przyznam, że to dość kuriozalne, mając na względzie analizy, które pokazują, że odejście od węgla da się przeprowadzić z o wiele mniejszym zużyciem gazu po drodze. To całkowicie absurdalne, że w analizach nie bierze się pod uwagę wpływu klimatycznego metanu wyciekającego z tej infrastruktury gazowej, jak i też tego, że Unia Europejska pracuje nad strategią metanową, która będzie miała za zadanie ukrócić emisję metanu podczas jego transportu czy też wydobycia i po prostu wywrzeć presję na emitentach, żeby zmniejszyć tę emisję

twierdzi Małgorzata Kasprzak

Metan przede wszystkim silne zanieczyszcza powietrze, którym oddychamy. Może prowadzić do chorób takich, jak astma czy rozedma płuc.

Wpływ metanu na człowieka odzwierciedlają również badania, które podliczają bezpośrednie i niebezpośrednie koszty społeczne i środowiskowe emisji tony metanu. Kilka lat temu naukowcy podliczyli, że takie koszty to od 5 tys. do 26 tys. zł za tonę emisji metanu - wskazuje nasza rozmówczyni.

W Polsce tymczasem koszt emisji tony metanu do atmosfery ponoszony przez emitentów wynosi 36 groszy.

Mamy 36 groszy vs. co najmniej 5 tys. zł, które zostały policzone przez naukowców - podkreśla Kasprzak.  

Najnowszy, opublikowany w sierpniu, raport Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu, wskazuje, że w ciągu najbliższych 20 lat musimy zmniejszyć emisję metanu o około 50 proc. 

Dokument, co prawda, nie wskazuje konkretnych kroków redukcji, ale podkreśla znaczącą rolę sektora energetycznego w tym zakresie.

Pozostaje nam redukcja emisji. W przypadku rolnictwa sporą rolę odgrywa biotechnologia. Musimy więc najpierw działać szybko i efektywnie. Natomiast w przypadku sektora energetycznego sprawa jest nieco mniej skomplikowana. Musimy jak najszybciej odejść od paliw kopalnych i posprzątać po sobie, upewniając się, że metan nie będzie wyciekał z zamkniętych kopalni czy też z opuszczonych szybów gazowych czy naftowych - radzi badaczka.

Katarzyna Wójcik, RMF FM: W kontekście zmian klimatu dużo mówi się o dwutlenku węgla, ale mamy przecież także inne gazy cieplarniane, np. metan. Moim gościem jest specjalistka w tym temacie, analityczka Ember, Małgorzata Kasprzak, dzień dobry.

Małgorzata Kasprzak: Dzień dobry, bardzo dziękuję za zaproszenie.

Czym właściwie jest metan?

Metan to bardzo prosta cząsteczka, składająca się z jednego atomu węgla i czterech atomów wodoru. W standardowych warunkach metan jest gazem i co ważniejsze, łatwo ucieka on uwadze klimatologów.

Jak on powstaje?

Można luźno podzielić drogi powstawania metanu na dwie kategorie: droga biologiczna i geologiczna. W przypadku drogi biologicznej, znaczącą rolę odgrywają bakterie. Np. u krów metan powstaje w procesie fermentacji, którą przeprowadzają bakterie zasiedlające żołądek krowy. Są to bakterie metanogenne, czyli takie, które po prostu produkują metan. Ten typ bakterii możemy także znaleźć w innych miejscach, np. na wysypiskach odpadków lub gdziekolwiek, gdzie dostępność tlenu jest niewielka, a pożywienie dla tych bakterii jest łatwo dostępne. Ta druga droga powstawania metanu, czyli geologiczna jest nieco inna. Tutaj metan formuje się przede wszystkim z martwej materii organicznej, która pod wpływem czasu, mówimy tutaj oczywiście o milionach lat, temperatury i ciśnienia rozpada się na prostsze związki. Metan uformowany w ten sposób jest głównym składnikiem gazu ziemnego, ale też nie tylko. Metan może też wypełniać pory w strukturze węgla i w tym przypadku mówimy o metanie kopalnianym.

Czym metan różni się od dwutlenku węgla?

Oczywiście obie cząsteczki zawierają w sobie jeden atom węgla, niemniej jednak metan jest o wiele silniejszym gazem cieplarnianym niż dwutlenek węgla. Podczas pierwszych 20 lat w atmosferze wpływ klimatyczny jednej tony metanu jest 86 razy większy od jednej tony dwutlenku węgla. Warte podkreślenia jest to, że dotychczas sądziliśmy, że ten współczynnik jest o wiele mniejszy i wynosi 25, a nie 86. Możemy zobaczyć, że dużo starszej literatury czy też wyliczeń opiera się na tym starym przeliczniku. Oznacza to, że wpływ metanu był dotychczas niedoszacowany i jest o wiele silniejszy niż myśleliśmy.

Kiedy był ten przełom w doszacowaniu wpływu metanu na środowisko?

W 2013 roku bodajże IPCC (Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu - przyp. red.) wypuściło jeden ze swoich raportów, który pokazał wyższy wpływ klimatyczny metanu, niż dotychczas sądzono. To było oparte na badaniach z 2011 roku. Dosłownie na przestrzeni ostatnich 10 lat, zaczęto po prostu mieć większe zrozumienie, że metan jest o wiele silniejszym gazem cieplarnianym.

Jak metan wpływa na człowieka?

Oprócz wpływu na klimat metan ma też bardzo szkodliwy wpływ na powietrze i prowadzi do powstawania ozonu troposferycznego. Ozon troposferyczny w przeciwieństwie do stratosferycznego, o którym mówi się np. w kontekście dziury ozonowej, silnie zanieczyszcza powietrze, którym oddychamy. Prowadzi to chorób takich jak astma czy rozedma płuc, ale też wiele innych. Wpływ metanu na człowieka odzwierciedlają również badania, które podliczają bezpośrednie i niebezpośrednie koszty społeczne i środowiskowe emisji tony metanu. Kilka lat temu naukowcy podliczyli, że takie koszty to od 5 tys. do 26 tys. zł za tonę emisji metanu. Tymczasem w Polsce koszt emisji tony metanu do atmosfery ponoszony przez emitentów to tylko 36 groszy, więc mamy 36 groszy vs. co najmniej 5 tys. zł, które zostały policzone przez naukowców.

Ile metanu już jest w atmosferze? I kto jest największym emitentem?

To obszerne pytanie. W lipcu zeszłego roku stężenie metanu w atmosferze było 2,5 razy wyższe niż przed erą industrialną. Ten wynik wyśrubowały w szczególności dwie ostatnie dekady, w trakcie których stężenie metanu wzrosło o 10 proc. Według Międzynarodowej Agencji Energetycznej dwa największe antropogeniczne źródła metanu to rolnictwo i przemysł energetyczny. W 2020 roku oba źródła wyemitowały podobne wolumeny metanu, czyli około 140 megaton. To w sumie dość ciekawe, w szczególności dlatego, że emisje metanu z przemysłu energetycznego zdają się przyciągać o wiele mniej uwagi. Powołując się tutaj na moje doświadczenie, widzę, że gdy wspominam o metanie, to najczęstszą myślą moich rozmówców są przede wszystkim krowy. Tymczasem, tak jak wspomniałam, porównywalny wolumen metanu ucieka do atmosfery również z przemysłu energetycznego. Tutaj źródła emisji są nieco mniej oczywiste niż z rolnictwa. Metan z przemysłu energetycznego to przede wszystkim, mówiąc nieco obrazowo, metan, który wycieka przy okazji wydobycia, transportu, czy też składowania paliw kopalnych takich, jak węgiel, ropa czy gaz ziemny. Patrząc np. na wątek polski - emisje z przemysłu energetycznego są dość znamienne, bo polska jest największym emitentem metanu kopalnianego w Europie. W 2018 roku wpływ klimatyczny metanu, który ulotnił się podczas wydobycia węgla był 5 razy większy niż emisja dwutlenku węgla Ryanaira. Tymczasem metan kopalniany nie doczekał się nawet ułamka uwagi, którą poświęca się emisjom z lotnictwa. Kontynuując wątek polski - emisje metanu są też ważne w kontekście planów budowy elektrowni gazowych w Polsce. Według Polityki Energetycznej Polski do 2040 roku, PEP 2040 - dokumentu strategicznego, który miał wyznaczyć drogę polskiej energetyki na najbliższe naście lat - Polska planuje największy wzrost użycia gazu w energetyce w całej Europie w ciągu najbliższych 10 lat. Przyznam, że to dość kuriozalne mając na względzie analizy, które pokazują, że odejście od węgla da się przeprowadzić z o wiele mniejszym zużyciem gazu po drodze. W sumie jest to też całkowicie absurdalne, że w analizach nie bierze się pod uwagę wpływu klimatycznego metanu wyciekającego z tej infrastruktury gazowej, która będzie, jak i też tego, że Unia Europejska pracuje nad strategią metanową, która będzie miała za zadanie ukrócić emisję metanu podczas jego transportu czy też wydobycia i po prostu wywrzeć presję na emitentach, żeby zmniejszyć tę emisję. 

To ciekawe, że Polska jest liderem w tej emisji. Dużo mówi się w tym kontekście np. o Rosji.

Polska jest liderem emisji metanu kopalnianego, czyli emisji z węgla w Europie oczywiście. Jeżeli chodzi o gaz to rzeczywiście Rosja ma tutaj sporo za uszami. Z tym, że nie wiem czy jestem w stanie powiedzieć na ile np. wycieki z infrastruktury gazowej w Rosji są np. większe od infrastruktury węglowej w Polsce.

Gdzie metanu jest obecnie najwięcej?

Nie wiem, czy z precyzją naukowca mogę odpowiedzieć na pytanie, gdzie jest go najwięcej, ale jest taki wątek, który spędza sen z powiek. To wątek wiecznej zmarzliny i metanu, który jest w niej zamknięty. W podręcznikowej definicji wieczna zmarzlina to obszar, na którym temperatura tej wierzchniej warstwy ziemi jest stale niższa od 0 st. C. W rejonach Arktyki na Syberii wieczna zmarzlina uwięziła wieki temu cząsteczki metanu, które wraz z postępującym ociepleniem klimatu i topnieniem wiecznej zmarzliny będą uwalniały się do atmosfery. Nie jest trudno zauważyć, że jest to sprzężenie zwrotne - im cieplejszy klimat, tym więcej topniejącej zmarzliny i tym więcej emisji metanu z wiecznej zmarzliny, więc jest to swoista tykająca bomba, która zaczyna się odpalać już teraz.

W najnowszym raporcie Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu jest sporo o metanie. Jakie wnioski przedstawili eksperci?

Cieszę się, że pani wspomina o raporcie IPCC, bo rzeczywiście jest tam bardzo dużo metanu. To jest dość znamienne, bo po raz pierwszy poświęcono temu gazowi cieplarnianemu aż tyle uwagi. Po pierwsze raport IPCC jednoznacznie wskazuje na to, że redukcja emisji metanu jest nie tylko komplementarna, ale też nieodzowna na drodze do nieprzekroczenia bariery 1,5 st. C. Modelowanie, które zostało przedstawione w raporcie, nie pozostawia absolutnie żadnych wątpliwości, że stoi przed nami ogromne wyzwanie. W ciągu najbliższych 20 lat, według raportu IPCC, musimy zmniejszyć emisję metanu o około 50 proc. Raport IPCC, co prawda nie wskazuje konkretnych kroków do redukcji tych emisji, ale podkreśla jasno i wyraźnie znaczącą rolę sektora energetycznego w tym zakresie. To jest dość oczywiste patrząc na to, że jest to sektor, w którym najszybciej będzie można osiągnąć znaczne cele redukcyjne, zwłaszcza, że one są komplementarne z odchodzeniem od paliw kopalnych w energetyce.

Co można zrobić, żeby zredukować ilość metanu w atmosferze lub usunąć go z niej kompletnie? Czy tak się w ogóle da?

IPPC w swoim raporcie pobieżnie mówi o badaniach, które pracują nad metodą usunięcie metanu przez fotokatalizę. Niemniej jednak zaraz potem ten raport dodaje, że nadal brakuje dowodów na to, żeby udałoby się tę technologię wdrożyć na szeroką skalę i również wystarczająco szybko, żeby zapobiec zmianom klimatycznym. Pozostaje nam praktycznie redukcja emisji i nie ma tutaj mowy o offsetach (neutralizowaniu, zrównoważeniu - przyp. red.), tak jak w przypadku C0₂, chociaż tu również te offsety są wątpliwe, patrząc na to, że dużo lasów, które były offsetami, płonie w pożarach. Odpowiadając na pytanie o usunięcie metanu - nie da się. Jeżeli chodzi o redukcję to w przypadku rolnictwa sporą rolę odgrywa biotechnologia i rozwój preparatów, które zawierają w sobie inhibitory metanogenezy. Są programy pilotażowe, które dają dużą nadzieję na znaczną redukcję, ale przyznam, że nie obserwuję tematu na tyle uważnie, by wiedzieć, jaka może być potencjalna skala tych redukcji. Natomiast w przypadku sektora energetycznego sprawa jest nieco mniej skomplikowana. Musimy, jak najszybciej odejść od paliw kopanych i posprzątać po sobie, upewniając się, że metan nie będzie wyciekał z zamkniętych kopalni, czy też z opuszczonych szybów gazowych czy naftowych. W kontekście Polski to przede wszystkim odejście od węgla i zapobieżenie emisjom z zamkniętych kopalń. Niestety badania pokazują, że metan wydziela się z naruszonych pokładów węgla przez lata po zaprzestaniu wydobycia. Musimy więc najpierw działać szybko i efektywnie. Musimy zamykać kopalnie i czynić je szczelnymi, żeby metan z nich nie wyciekał. Najbliższe lata będą kluczowe w tym zakresie, żeby uniknąć zmian.

Ale czy to nie jest tak, że metan znika po jakimś czasie w atmosferze?

Metan przekształca się do dwutlenku węgla, tym niemniej zajmuje to trochę czasu i nadal najważniejszy jest ten okres, kiedy metan jest metanem i wtedy ma to oddziaływanie na klimat. Metan stanie się po pewnym czasie dwutlenkiem węgla, ale skala emisji, którą widzimy teraz sprawia, że ten turnover metanu nie jest na tyle szybki, żeby on się nie akumulował. On się akumuluje i ze względu na to jego wpływ klimatyczny będzie dość znaczący w najbliższych latach i już teraz prawdopodobnie jest.