Es scheint wie Zauberei: In Millionen von Betrieben, die rund um den Globus verstreut sind (manche groß, manche sehr klein), wird Abfall in Energie umgewandelt. Deponierter Müll, Abwässer und landwirtschaftliche Abwässer werden zu brennbarem Material verarbeitet Biogasdie als Ersatz für verwendet werden kann Erdgas, ein fossiler Brennstoff. UAnders als Erdgas, das tief unter der Erde nur begrenzt verfügbar ist, gilt Biogas als erneuerbare Energiequelle. Solange die Menschen weiterhin kacken und Müll produzieren, kann es mehr Biogas geben.

Aber obwohl es als gefeiert wurde Umweltwunderlösungdie Herstellung und Verbrennung von Biogas stößt immer noch Treibhausgase aus und trägt zum Klimawandel bei. Und Biogasanlagen emittieren möglicherweise mehr als angemessen Teilen. Forscher in einem neuen lernen haben die schädlichen Methanemissionen aus der gesamten Biogasversorgungskette quantifiziert. Sie fanden heraus, dass bei der Produktion von Biogas mehr Methan freigesetzt wird als bisher angenommen. Insbesondere ihre Neue Schätzungen der Biogas-Methanemissionen waren doppelt so hoch wie die Zahlen von 2021 Internationale Energieagentur.

Noch erstaunlicher, die Forscher festgestellt, dass die Biogasversorgungskette Methan mit einer höheren Rate emittieren kann als Erdöl und Erdgas. Das heißt, obwohl die Wissenschaftler die weltweiten Methanemissionen aus der Produktion fossiler Brennstoffe etwa um das 4,5-fache errechneten höher als bei Biogas, die emittierte Methanmenge relativ bei Biogas war die Brennstoffmenge höher. Sie weiter festgestellt, dass nur 5 % der Anlagen 62 % des geschätzten Methans freisetzten das Papier veröffentlicht am Freitag in der Zeitschrift One Earth.

Biogasanlagen vermehren sich global, und die USA sind keine Ausnahme. Der ins Stocken geratene „Build Back Better“-Plan von Präsident Biden enthielt Bestimmungen dazu weiter subventionieren Biogasproduktion als Möglichkeit, die Umweltfolgen der großen Landwirtschaft theoretisch auszugleichen. Aber Die neue Studie zeigt, wie fehlgeleitet solche Richtlinien sein können.

„Es ist klar, dass wenn bio[gas] Zur Erreichung der Dekarbonisierungsziele soll künftig Bio verwendet werden[gas] Emissionen in der Lieferkette müssen minimiert werden. Momentan, [our] Die hier präsentierten Ergebnisse zeigen, dass sie hoch sind – höher sogar als Erdgas, was eindeutig besorgniserregend ist“, führt der Hauptautor der Studie aus Semra Bakkaloglu schrieb an Earther in einer E-Mail. Bakkaloglu ist Umwelt- und Chemieingenieur am Imperial College London in der uK.

Um ihre Studie durchzuführen, kombinierten Bakkaloglu und ihre Kollegen Informationen aus mehreren bestehenden veröffentlichten Datensätzen mit neueren Daten Emissionen der Biogasanlage. Anschließend führten sie Simulationen durch, um die gesamten Methanemissionen in der gesamten Biogasversorgungskette abzuschätzen.

Warum ist biogas blutendes Methan?

Biogas wird durch einen Prozess hergestellt, der als anaerobe Vergärung bezeichnet wird. Mikroben in einem Sauerstoff-eine ausgehungerte Umwelt baut Abwasser (dh Kot), Essensreste, Getreide, Müll oder Tierdung (dh auch Kot) ab. Das Ergebnis der anaeroben Vergärung sind zwei Dinge: Biogas zum Verbrennen und ein Nebenprodukt namens „Gärrest“. Gärrest kann verwendet werden als Dünger, aber meistens wird es wie der Abfall des Mülls behandelt und gelagert statt verwendet.

Diese Gärrestlagerung ist laut der neuen Studie die größte Quelle für fehlgeleitete Methanemissionen in der Biogasversorgungskette. Methan wird während der normalen Lagerung sowie durch Lecks von schlecht gewarteten Geräten freigesetzt. Als zweitgrößten Übeltäter identifizierten die Wissenschaftler die eigentliche Produktionsphase. Andere Forschung hat gefunden ähnliche Ergebnisse.

Einige Möglichkeiten, Gärreste zu behalten, sind besser für Methanemissionen als andere, aber die neue Studie weist darauf hin, dass es nicht viele Anreize für eine verantwortungsbewusstere Bewirtschaftung gibt. Außerdem ist Biogas neuer und weniger rationalisiert als die Erdgasproduktion, wird oft in kleinerem Maßstab durchgeführt und schlecht überwacht und reguliert.

„Weil Öl- und Erdgasversorgungsketten seit Jahrzehnten hauptsächlich von großen Unternehmen betrieben werden, haben diese mehr investiert [methane] Lecksuche und -reparatur“, schreiben die Forscher in der Studie.

Ein wichtiger Vorbehalt: Viele der Abfälle, die zur Herstellung von Biogas verwendet werden, hätten wahrscheinlich sowieso Methan freigesetzt. Kombiniert, landfills und Gülle bilden 26 % aller Methanemissionen in den USA laut EPA. Sowohl in Biogasanlagen als auch auf Müllhalden entweichen unsere Abfälle ständig von Treibhausgasen in die Atmosphäre – hauptsächlich aufgrund der Art und Weise, wie wir sie lagern. Mindestens ein abgeschlossenes Studium hat sogar vorgeschlagen, dass die Verarbeitung von Abfällen zu Biogas die Methanemissionen über die gesamte Lebensdauer von einigen Abfällen reduzieren könnte. Aber selbst wenn das stimmt, bedeutet das nicht, dass wir das Methan ignorieren sollten, das die Biogasindustrie produziert.

Lösung des Problems

Jedes zusätzliche Methan, das in unsere Atmosphäre freigesetzt wird, bedeutet eine weitere Erwärmung. Und wenn es eine Möglichkeit gibt, diese Freisetzung zu verlangsamen oder zu stoppen, wir müssen es tun um die schlimmsten Folgen des Klimawandels zu vermeiden. Methan fängt Wärme ein 25 bis 30 mal effizienter als Kohlendioxid, und es‘ist verantwortlich für ein geschätzt 25% der aktuellen Erwärmung.

Aber hier gibt es gute Nachrichten. „Wir glauben, dass mit den richtigen Konstruktions-, Erkennungs-, Mess- und Reparaturtechniken alle Emissionen vermieden werden können. Das Wichtigste ist, herauszufinden, woher die Emissionen kommen und wie man sie reduzieren kann“, sagte Bakkaloglu.

Sie schlug vor, dass ein besseres Speicherdesign, wie geschlossene (statt offene) Gärresttanks mit Methanrückgewinnungssystemen, viele unbeabsichtigte Emissionen beseitigen würde. „Außerdem brauchen wir bessere Vorschriften, kontinuierliche Emissionsmessungen und eine enge Zusammenarbeit mit Biogasanlagenbetreibern“, fügte Bakkaloglu hinzu.

CWenn man bedenkt, dass die Forscher herausgefunden haben, dass ein so kleiner Anteil von Biogasanlagen für einen so großen Teil des freigesetzten Methans verantwortlich ist, sollte es einfacher sein, diese Emissionen zu reduzieren, als beispielsweise die Umweltverschmutzung durch Autos zu reduzieren. Auf diese Superemitter konzentrieren sich die Wissenschaftler als nächstes in ihrer Forschung.

„Wir wollen die Produktion und Verwendung von Bio nicht entmutigen[gas]“, sagte Bakkaloglu. „Vielmehr möchten wir diese Emissionen hervorheben und die Menschen ermutigen, sofort Maßnahmen zu ihrer Bekämpfung zu ergreifen.“