Metan vs. dwutlenek węgla – co jest większym zagrożeniem dla Ziemi? 

Mówiąc o globalnym ociepleniu, pierwszą rzeczą przychodzącą na myśl wielu z nas jest dwutlenek węgla. Jest to absolutnie właściwe skojarzenie, ponieważ CO₂ faktycznie jest czynnikiem niesamowicie istotnym w pogłębianiu efektu cieplarnianego na naszej planecie, jednak wielu z nas pomija inne groźne gazy cieplarniane, których wpływ na środowisko nie jest bez znaczenia.

Faktem jest, że globalny udział dwutlenku węgla w efekcie cieplarnianym to około 60%, a więc naprawdę sporo, ale nie na tyle, aby móc ignorować pozostałe 40%. Niestety bardzo często tak właśnie jest i kiedy dwutlenek węgla znajduje się na językach wszystkich, a świadomość o problemie z nim związanym nagłaśniana jest w mediach przez ekologów i aktywistów, to zanika świadomość tego, że nie jest on jedynym źródłem problemów. 

Nawet laik może się pochwalić znajomością źródeł emisji CO₂ oraz sposobów jej ograniczania, ale znacznie mniej osób zdaje sobie sprawę z tego, że problemem równie wielkim w skali globalnego ocieplenia jest inny, znacznie mniej popularny gaz cieplarniany, jakim jest metan. Choć może się wydawać znacznie mniej szkodliwy, ponieważ mówi się o nim zdecydowanie rzadziej, to w rzeczywistości można poddawać dyskusji to, czy to nie metan właśnie jest najgroźniejszym gazem cieplarnianym.

Zacznijmy od powtórzenia wiadomości

Aby zbliżyć się nieco do odpowiedzi na to pytanie, należy się w pierwszej kolejności przyjrzeć obu gazom oraz temu, jak dokładnie ich emisja wpływa na środowisko. Dwutlenek węgla jest w normalnych warunkach bezbarwnym gazem, który wchodzi w naturalny skład powietrza, stanowiąc około 0,04% naszej atmosfery. Jego występowanie na ziemi jest konieczne do utrzymania życia na planecie, ponieważ jest on jednym z surowców niezbędnych dla roślin do przeprowadzenia fotosyntezy. Korzystają z niego również ludzie, ponieważ CO₂ pomaga w zachowaniu równowagi kwasowo-zasadowej organizmu. W dawkach podwyższonych staje się on jednak szkodliwy, a w bardzo dużych, zabójczy. 

Jego obecność w atmosferze jest istotna również z tego powodu, że jako gaz cieplarniany wspomaga utrzymywanie temperatury na Ziemi poprzez pochłanianie promieniowania podczerwonego, które bez niego zostałoby wyemitowane w przestrzeń kosmiczną. Problemem staje się natomiast jego stężenie w atmosferze, przez które ten absorbuje zbyt duże ilości ciepła, co prowadzi do wzrostu efektu cieplarnianego. Jest to wynikiem jego wzmożonej emisji spowodowanej głównie przez spalanie paliw kopalnych, ale też przez oddychanie czy fermentację substancji organicznych. Mało kto przy tym jednak wie, że naturalna emisja CO₂ do atmosfery jest aż 14 razy większa niż antropogeniczna. Dlaczego więc ma tak znaczący wpływ na środowisko? 

Człowiek przyspiesza procesy naturalne

Choć wydaje się nie tak duża w porównaniu do naturalnej emisji, to bardzo mocno przyśpiesza obieg węgla w środowisku. Przyroda radzi sobie z naturalnie wprowadzanym do atmosfery dwutlenkiem węgla, poprzez fotosyntezę lub rozpuszczanie go w wodzie, zachowując w ten sposób równowagę. Zwiększenie ilości CO₂ przedostającego się do atmosfery wymusza przyspieszenie jego pozbywania się stamtąd przez środowisko, co nie jest jednak do końca możliwe, przez co z kolei zwiększa się jego stężenie w powietrzu. 

Prowadzi to nie tylko do przyspieszenia globalnego ocieplenia, ale również do pogorszenia jakości powietrza, gdzie nadmierne ilości CO₂ są zagrożeniem dla układów: oddechowego, krwionośnego i nerwowego człowieka. Co gorsza, dwutlenek węgla cechuje się długim czasem utrzymywania w atmosferze, dlatego nawet zredukowanie jego emisji nie zahamuje natychmiast jego wpływu na środowisko.

Metan jest zagrożeniem

Nie ma więc wątpliwości, że dwutlenek jest zagrożeniem, z którym należy walczyć, ale czy powinno się dla tej walki zapominać o metanie? Metan jest związkiem organicznym zbudowanym z węgla oraz wodoru (CH₄). Jest bezwonny, bezbarwny i wchodzi w skład gazu ziemnego, będąc najprostszym węglowodorem, który stosowany jest też jako gaz opałowy. Podobnie, jak dwutlenek węgla, jest on naturalnym składnikiem powietrza, który stanowi jednak zaledwie 0,00017% składu atmosfery, a więc znacznie mniej od CO₂. 

Jego emisja wiąże się głównie z eksploatacją paliw kopalnych, niewłaściwym składowaniem odpadów komunalnych, energetyką oraz rolnictwem, gdzie szczególną rolę odgrywa hodowla zwierząt i uprawa ryżu. Warto przy tym pochylić się nieco bardziej nad problemem związanym z ulatnianiem się metanu ze złóż węgla i gazu ziemnego, ponieważ szacuje się, że ten typ emisji jest odpowiedzialny za największe ilości wprowadzania tego gazu do atmosfery na terenie Polski, która jest w tym aspekcie europejskim liderem. Choć opracowuje się technologie wyłapywania metanu uwalniającego się samoczynnie lub podczas eksploatacji z pokładów węgla, to całkowite zahamowanie tego procesu jest bardzo trudnym zadaniem i obecnie jesteśmy w stanie poradzić sobie jedynie z częścią uciekającego w ten sposób gazu. Częścią tego problemu jest fakt, że metan jest w stanie jeszcze na długo po zakończeniu pracy kopalni uwalniać się z naruszonego złoża.

• Zobacz również: Szary, niebieski czy różowy - co oznaczają kolory wodoru?

Gaz ziemny uwalnia się także ze złóż - tego nigdy nie powstrzymamy

Co więcej, badania geochemiczne wykazały, że migracje gazu ziemnego ze złóż, mogą prowadzić do umożliwienia cząsteczkom metanu przedostania się na powierzchnię, gdzie ulatniać się będą bezpośrednio z ziemi. Postępujące ocieplenie klimatu powoduje redukcję wiecznej zmarzliny m.in. na Syberii, gdzie występują liczne złoża gazu ziemnego. Lód w naturalny sposób blokował uwalnianie uwięzionego pod ziemią metanu, czego nie powstrzymamy żadną dyrektywą. To działalność człowieka przyspiesza ten trend. 

W niektórych sektorach emisja metanu jest obecnie niemożliwa do całkowitego zatrzymania, dlatego tym bardziej należy kłaść nacisk na redukcję jego wprowadzania do atmosfery tam, gdzie jest to prostsze. CH₄ jest związkiem, którego rozkład i pochłanianie przez środowisko są bardzo powolne, a więc jego ilość w atmosferze jest prawie taka sama jak wielkość emisji. Przekłada się to na to, że metan zaczyna mieć coraz większy udział w narastaniu problemu globalnego ocieplenia, a statystyki wskazują, że może być coraz gorzej.

Według ekspertów potencjał tworzenia efektu cieplarnianego w okresie 100 lat metanu jest około 28 razy większy od dwutlenku węgla. W praktyce oznacza to, że emisje CH₄ są zdecydowanie bardziej niebezpieczne od CO₂ dla środowiska, ponieważ jedna tona metanu w atmosferze wywołuje znacznie większe szkody klimatu niż tona dwutlenku węgla. Dla ludzi natomiast bezpośrednie skutki wdychania nadmiernych ilości metanu w powietrzu to podobnie jak w przypadku CO₂, ryzyko chorób układu oddechowego. 

Metan vs. dwutlenek węgla - który z nich “wygrywa”?

Który z gazów cieplarnianych jest więc najgroźniejszy? Dwutlenek węgla jest odpowiedzialny za większe szkody, jakie dokonały się w środowisku do dzisiaj, jednak potrzeba zwalczania go jest zdecydowanie mocniej zakorzeniona w publicznej świadomości. Dzięki temu nakłady sił, czasu i pieniędzy przeznaczanych na zwalczenie jego zbyt wysokiej emisji pozwalają na coraz skuteczniejszą walkę z tym problemem i wzbudzają nadzieję okiełznanie go w niedalekiej przyszłości. 

Metan natomiast jako zagrożenie znacznie rzadziej wspominane we wszelkich dyskusjach może okazać się większym problemem dla środowiska w nadchodzących latach niż CO₂. Przyczyną tego jest przede wszystkim jego większy od CO₂ potencjalny wpływ na klimat oraz przesadne skupienie społeczeństwa na dwutlenku węgla, które często prowadzi do lekceważenia lub całkowitego zapomnienia o innych groźnych substancjach, co wzmaga ich szanse na szkodzenie środowisku. Trzeba w tym wypadku zaznaczyć, że gdyby stężenie metanu w atmosferze było tak wysokie jak dwutlenku węgla, miałoby to wręcz katastrofalny wpływ na środowisko, w szczególności jego ocieplanie, a co więcej mogłoby nawet prowadzić do wymierania gatunków. 

Z tego powodu wielu ekspertów nie lekceważy problemu nadmiernej emisji metanu, dzięki czemu powstają nowe technologie i koncepcje walki z jego wprowadzeniem do atmosfery. Wsparcie ich działań może być jednak aktualnie zbyt małe w porównaniu do wsparcia przeznaczanego na walkę z dwutlenkiem węgla. Istotnym jest więc nagłaśniać skalę zagrożenia generowanego przez metan, aby jego wpływ na środowisko nie urósł do rangi wpływu, jaki jak dotąd wywołał dwutlenek węgla.

Źródła: products.pcc, cire.pl, Wywiad z Małgorzatą Kasprzak, analityczką think tanku Ember dla RMF.FM

Materiał został przygotowany przez Koło Naukowe Odnawialnych Źródeł Energii “Grzała”
Szymon Chlipała