메탄은 지구 온난화에 어떤 영향을 미치나요?

자연적으로 발생하는 가스인 메탄(CH4)은 천연가스의 주성분이자 강력한 온실가스(GHG)입니다. 온실가스로서 이제 문제는 메탄이 어떤 영향을 미치는가 하는 것입니다. 지구 온난화?

대기 중으로 빠져나가는 온실가스는 지구를 단열하는 담요 역할을 하여 에너지를 흡수하고 지구에서 열이 빠져나가는 속도를 늦춥니다. 메탄의 경우, 이 에너지는 놀라울 정도로 잘 흡수됩니다.

온실 효과라고 불리는 이 과정은 자연적으로 발생하며, 이것이 없으면 지구의 평균 기온은 영하로 떨어질 것입니다.

그러나 지난 몇 세기 동안 온실가스 배출이 증가함에 따라 온실 효과는 꾸준히 강해졌으며 많은 사람들이 우려할 정도로 지구 온난화에 기여했습니다.

메탄이란 무엇입니까?

메탄(CH₄) 주성분이 되는 탄화수소이다. 천연 가스. 무색이며 가연성이 높은 무취의 가스입니다. 메탄은 자연과 과도한 인간 활동의 부산물로 발견되며 알칸으로 더 잘 알려진 파라핀 계열의 탄화수소 계열 중 가장 기본적인 구성원으로 사용됩니다.

메탄은 이산화탄소(CO2) 다음으로 두 번째로 풍부한 인위적 온실가스로, 전 세계 배출량의 약 16%를 차지합니다. 메탄은 공기보다 가벼우며 물에 잘 녹지 않기 때문에 대기 중에 분산되면 쉽게 탈 수 있습니다.

메탄은 안정적인 알칸으로 간주될 수 있지만 주변 공기의 현재 특성을 고려하면 위험할 정도로 폭발할 수 있습니다. 이는 메탄이 탄광 및 탄광과 같은 지역에서 이미 여러 차례 폭발을 일으킬 수 있음을 의미합니다.

온실가스(GHG)인 메탄은 지구의 온도와 기후 시스템에 영향을 미치는 대기 중에 존재합니다. 메탄은 다양한 인위적(인간 영향) 및 자연 발생원에서 배출됩니다.

지난 XNUMX세기 동안 대기 중 메탄 농도는 인간과 관련된 활동으로 인해 두 배로 늘어났습니다. 메탄은 강력한 온실가스이자 이산화탄소에 비해 수명이 짧기 때문에 상당한 감소를 달성하면 대기 온난화 가능성에 빠르고 중요한 영향을 미칠 수 있습니다.

메탄은 일반적으로 배출되는 산업 공정의 XNUMX차 부산물입니다. 예를 들어, 석탄 광산에서는 폭발을 일으킬 수 있기 때문에 광산 작업에서 메탄을 배출하려고 합니다. 역사적으로 광산 회사는 관련 메탄을 그 자체로 에너지 자원으로 간주하지 않았습니다.

메탄은 지구 온난화에 어떤 영향을 미칩니까??

메탄은 대기 중에 발견되는 천연 가스이지만 산업 활동과 함께 혼합되면 살아있는 유기체, 특히 인간에게 위험하고 해로울 수 있습니다.

메탄은 대기로 배출되는 온실가스의 주요 원인입니다. GHG라고도 알려진 온실 가스는 지구 대기에 열을 가두어 궁극적으로 지구 표면 온도를 높이는 물질입니다.

지구를 따뜻하게 하는 데 사용되는 담요와 같은 온실가스를 생각하는 것이 가장 쉽습니다. 물론, 담요 하나가 그다지 해를 끼치지는 않을 것입니다. 그러나 담요 XNUMX개를 감싸고 있다고 상상해 보십시오. 조금 너무 따뜻해지기 시작할 것입니다. 지구 온난화를 유발하는 과도한 온실가스 배출로 인해 지금 지구가 느끼는 감정이 바로 그렇습니다.

앞서 언급했듯이 메탄은 지구와 성층권 사이의 일종의 담요 역할을 하는 여러 가스 중 하나입니다. 태양 광선의 에너지를 가두어 열을 유지하고 주변 대기를 따뜻하게 합니다.

이는 지구의 기온을 상승시킬 뿐만 아니라 극지방의 만년설이 녹고 해수면이 상승하는 등의 기후 변화 현상뿐만 아니라 더 빈번하고 더 강렬한 기상 현상과 같이 즉각적으로 눈에 띄는 증상에도 영향을 미칩니다.

따라서 메탄은 온실 효과와 지구 온난화에 기여하기 때문에 온실 가스로 간주됩니다.

또한 메탄은 '세탁 세제'의 역할을 하는 다양한 수산기 라디칼과 반응하여 대기 중에 존재하는 나머지 오염 물질을 제거합니다. 메탄은 궁극적으로 이러한 수산기 라디칼을 파괴하여 대기에 오존을 파괴하는 물질이 더 많이 발생하기 쉽게 만듭니다.

이런 식으로 메탄을 살충제로 생각하는 것이 가장 좋습니다. 메탄은 곤충이 풍성한 수확을 방해하는 것과 유사한 방식으로 깨끗한 공기를 방해하기 때문입니다.

메탄은 지표면 오존 생성의 일부이기도 합니다. 오존은 대기 중으로 직접 방출되지는 않지만 인간의 생명에 해를 끼칠 수 있는 또 다른 가스입니다.

지상 오존은 다양한 화학 물질과 화합물이 혼합될 때 생성되며, 이는 종종 휘발유 차량으로 인한 오염이나 원자력 발전소 활동의 직접적인 결과로 발생합니다.

메탄은 태양과 결합하여 지상 오존을 더 많이 유발할 수 있습니다. 이는 대기 중에 낮게 유지되는 특성을 갖고 있는 취약한 생태계, 숲, 농작물에 해를 끼칩니다.

많은 사람들이 메탄을 자연에서 발견되는 진부한 것으로 생각할 수 있지만 천연가스는 결코 더 이상 위협이 되지 않습니다.

실제로 유엔환경계획(UNEP)이 실시한 글로벌 메탄 평가에 따르면 현재 대기 중 메탄 양은 과잉 산업 생산 시대 이전보다 1980배 이상 많아졌으며, 메탄 양도 급증했다. XNUMX년대 이후 공중에서.

메탄 배출의 상위 XNUMX개 원인은 무엇입니까?

메탄은 우리 세계에서 다양한 출처와 용도를 가지고 있습니다. 그러나 지난 XNUMX세기 동안 인간 활동이 급격히 증가하면서 대기 중 메탄 농도가 놀라운 속도로 급증했습니다.

현대의 메탄 모니터링 방법을 통해 오늘날 우리 환경에 존재하는 메탄의 양은 산업 혁명 이전보다 약 XNUMX배 증가한 것으로 나타났습니다.

이는 매우 강력한 온실가스로서의 메탄의 지위를 고려할 때 특히 우려되는 사항입니다. 이산화탄소가 헤드라인을 장식할 수도 있지만 환경 문제, 지구 온난화와 기후 변화에 기여하는 메탄의 역할을 과소평가해서는 안 됩니다.

메탄 수준은 지난 150년 동안 두 배 이상 증가했습니다. 이는 화석연료 사용, 집약적 농업 등 인간 활동 때문이다. 산업 혁명 이전에는 자연 흡수원이 메탄 수준을 안전한 범위로 유지했습니다.

최근 UN 보고서에 따르면 세계는 파리 협약에 합의한 국가의 온도보다 훨씬 높은 2°C 이상 더워질 것으로 예상됩니다. 폭염, 폭우 등 극심한 기상 현상이 증가하고 있으며, 전 세계를 파괴하고 국가를 구제할 수 없는 상황이 발생하고 있습니다.

메탄 배출에는 자연적 원인과 인간적 원인이 모두 있습니다. 주요 천연 자원으로는 습지, 흰개미, 바다가 있습니다. 천연 자원은 메탄 배출량의 36%를 생성합니다. 인간의 자원에는 매립지와 농업이 포함됩니다.

그러나 가장 중요한 원천은 화석연료의 생산, 운송, 사용이다. 인간과 관련된 배출원은 전체 메탄 배출의 64%를 차지하는 대부분의 메탄 배출을 생성합니다.

UN 환경 프로그램과 기후 및 청정 공기 연합의 공동 노력으로 실시된 세계 메탄 평가(GMA)에서는 인위적 메탄이 총 메탄 배출량의 64%를 차지하며, 90%는 농업(40)의 세 가지 주요 배출원에서 발생하는 것으로 나타났습니다. %), 화석 연료(35%), 매립, 고형 폐기물 및 폐수(20%)입니다.  

• 농업
• 화석 연료 산업
• 매립, 고형 폐기물 및 폐수

1. 농업

농업은 인위적 메탄의 가장 큰 배출원으로 총 배출량의 약 32%가 장내 발효 및 거름 관리에서 발생하고 나머지 8%는 쌀 재배에서 발생합니다.

축산업은 사료 생산과 가축의 장내 발효로 알려진 분뇨 축적으로 인한 메탄 배출원입니다. 이는 인간이 배출하는 메탄의 27%를 생성합니다.

소, 양, 염소와 같은 동물은 반추 동물의 예입니다. 정상적인 소화 과정에서 다량의 메탄을 생성합니다. 장내 발효는 이들 동물의 위장에 있는 미생물로 인해 발생합니다.

축산업은 연간 90천만 미터톤의 메탄을 생성합니다. 벼농사는 메탄 배출의 또 다른 대규모 농업 원천입니다. 쌀 생산을 위한 논은 인공 습지입니다. 수분 함량이 높고, 산소를 고갈시키며, 유기 물질이 풍부합니다.

이는 유기물을 분해하여 메탄을 생성하는 미생물에게 탁월한 환경을 조성합니다. 메탄을 소비하는 미생물은 생성된 메탄의 일부를 흡수합니다.

그러나 대부분은 대기 중으로 배출됩니다. 연간 31만 톤의 메탄이 쌀 농업에서 생산됩니다. 연간 31만 톤의 메탄이 쌀 농업에서 생산됩니다.

2. 화석연료 산업

가장 큰 인간 자원은 화석 연료의 생산, 유통 및 연소입니다. 이는 인간이 배출하는 메탄의 33%를 생성합니다. 화석 연료가 있는 곳이면 어디에서나 메탄 배출이 발생합니다. 이는 지구에서 화석 연료가 추출될 때마다 방출됩니다.

채탄 활성 광산과 버려진 광산을 포함하는 광산은 총 화석 연료 유래 배출량의 일부로 12%를 추가로 배출합니다. 석유 및 가스 추출에서 가스 배출 및 비산 배출은 메탄 배출의 주요 원인입니다.

또한, 메탄 배출의 상당 부분은 천연가스에서 발생합니다. 메탄은 천연가스의 주성분이다. 따라서 이 산업 전체의 누출로 인해 메탄이 대기 중으로 직접 방출됩니다. 여기에는 천연가스의 추출, 처리, 운송이 포함됩니다.

유정에는 시추 및 추출 중에 방출되는 메탄 침전물이 있을 수도 있습니다. 석유의 정제, 운송, 저장도 메탄 배출의 원인입니다.

사용하여 화석 연료, 귀하는 메탄 배출의 가장 중요한 원인이 됩니다. 화석 연료의 생산, 유통 및 사용으로 인해 연간 110억 XNUMX천만 미터톤의 메탄이 생성됩니다.

3. 매립, 고형 폐기물 및 폐수

세 번째로 큰 메탄 배출원인 폐기물 부문은 일반적으로 매립지와 폐기물에서 메탄을 배출합니다. 이는 인간이 배출하는 메탄 배출량의 16%를 차지합니다.

유기성폐기물 매립은 매립가스를 발생시키는 것으로 알려져 있는데, 이는 주로 혐기성 세균에 의한 메탄가스를 포함하고 있다. 메탄은 분해에 의해 생성됩니다. 고형 폐기물 매립지에서. 이는 동물과 인간의 배설물에서도 발생합니다.

매립지와 개방형 쓰레기 처리장은 유기물로 가득 차 있습니다. 쓰레기에는 음식물 찌꺼기, 신문지, 잘린 풀, 나뭇잎 등이 포함되어 있습니다. 새로운 쓰레기가 들어올 때마다 이미 있던 오래된 쓰레기 위에 쌓이게 됩니다.

우리 쓰레기 속의 유기물은 산소가 없는 환경에 갇히게 됩니다. 이는 메탄을 생성하는 미생물에 탁월한 조건을 제공합니다. 따라서 무산소 환경을 조성하면 메탄을 생성하는 박테리아가 번성할 수 있습니다.

이러한 박테리아는 폐기물 내 유기물을 소비하여 폐기물을 분해하며, 이로 인해 다량의 메탄이 배출됩니다. 매립지가 폐쇄된 후에도 박테리아는 매립된 폐기물을 계속 분해합니다. 수년 동안 메탄을 방출합니다.

또한 가정, 도시, 산업에서 발생하는 폐수에서도 메탄이 배출될 수 있습니다. 폐수는 배출되거나, 저장되거나, 오염물질 제거 처리를 위해 보내질 수 있습니다.

매립지와 마찬가지로 폐수에 있는 유기물의 부패가 산소 없이 발생하면 메탄이 생성됩니다. 매립지, 고형 폐기물 및 폐수는 연간 55만 톤의 메탄을 생성합니다.

왜 메탄(CH₄ ) 탄소보다 나쁨 (iv) 산화물 CO₂

메탄은 이산화탄소(CO) 다음으로 두 번째로 풍부한 온실가스입니다.₂). 그러나 메탄은 지구를 온난화시키는 데 훨씬 더 큰 역할을 합니다. 100년 동안 메탄은 지구를 따뜻하게 하는 데 있어서 이산화탄소보다 28배나 더 강력합니다.

20년이 지나면 그 비교는 약 80배로 늘어납니다. 한편으로, 메탄은 CO보다 훨씬 짧은 기간 동안 대기에 남아 있습니다.₂ (탄소의 수백년 수명과 비교하면 대략 12년 정도)

또한, 메탄이 공기 중으로 방출되면 여러 가지 위험한 방식으로 반응하여 주로 산화를 통해 대기를 빠져나와 수증기와 이산화탄소를 형성합니다. 따라서 메탄은 직접적으로 지구 온난화에 기여할 뿐만 아니라 이산화탄소 방출을 통해 간접적으로도 기여합니다.

또한, 산화 과정에서 메탄은 수산기 라디칼(OH)과 반응합니다. 이러한 자연 발생 분자는 "세제" 역할을 하여 공기 중 메탄과 기타 여러 오염 물질을 제거합니다. 따라서 메탄은 다른 유형의 대기 오염 물질을 제거하는 데 사용할 수 있는 수산기 라디칼의 수를 줄입니다.

메탄은 또한 오존 형성에 기여하여 공기 질을 저하시키고 동물의 다양한 건강 문제, 조기 사망 및 작물 수확량 감소로 이어집니다.

결론

메탄 배출을 제한하는 것은 지구 온난화를 멈추는 마법의 총알이 아닙니다. 그럼에도 불구하고, 기후 위기가 되돌릴 수 없게 되기 전에 다른 모든 부문을 탈탄소화할 시간을 확실히 벌어줄 것입니다.

시간이 지남에 따라 확인된 바와 같이, 인위적 활동은 이 온실가스 배출의 주요 원인입니다. 따라서 인간은 보다 친환경적인 생산 활동을 통해 이러한 환경 문제를 해결해야 할 필요성이 있습니다.

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