globaali energiantarve kasvaa. Energiantarve kasvaa aiempaa hitaammin, mutta sen odotetaan edelleen kasvavan 30 prosenttia tämän päivän ja vuoden 2040 välillä. Tämä vastaa uuden Kiinan ja Intian lisäämistä tämän päivän maailmanlaajuiseen kysyntään. Maailmantalous kasvaa keskimäärin 3,4% vuodessa, väestö laajenee 7.4 miljardia nykyään yli 9 miljardia vuonna 2040, ja kaupungistumisprosessi, joka lisää Shanghain kokoisen kaupungin maailman kaupunkiväestöön neljän kuukauden välein, ovat keskeisiä voimia, jotka tukevat Kansainvälisen energiajärjestön ennusteita.
kaikki tämä asettaa paljon paineita planeettamme ekosysteemille. Kasvihuonekaasujen tämänhetkiset pitoisuudet ilmakehässä ovat ennennäkemättömiä viimeisten 800 000 vuoden aikana.
Energiantuotantosektori (sähkö ja lämpö) on suurin kasvihuonekaasujen lähde: yli 60% kaikista kasvihuonekaasupäästöistä (sähköntuotanto – 28,4%; teollisuus – 22%; kaupalliset ja asuinrakennukset – 11%), jotka syntyvät pääasiassa fossiilisten polttoaineiden polttamisesta energiaksi (lähde: Yhdysvaltain ympäristönsuojeluviraston EPA: n raportti).
maakaasun rooli globaalin energian tulevaisuudessa liittyy erottamattomasti sen kykyyn ratkaista ympäristöongelmia. Koska huoli ilmanlaadusta ja ilmastonmuutoksesta on suuri, maakaasu tarjoaa monia mahdollisia etuja, jos se syrjäyttää saastuttavammat polttoaineet. Tämä pitää erityisesti paikkansa, kun otetaan huomioon, kuinka nopeasti uusiutuvia energiavaihtoehtoja voidaan skaalata ja että kustannustehokkaita nollahiilivaihtoehtoja voi olla vaikeampi löytää joiltakin energiajärjestelmän osilta. Maakaasun energiajärjestelmään tuoma joustavuus voi myös tehdä siitä sopivan vaihtelevan uusiutuvan energian, kuten tuuli-ja aurinkoenergian, nousulle.
maakaasu on fossiilinen polttoaine, joskin sen polttamisesta aiheutuvat ilmaston lämpenemispäästöt ovat huomattavasti pienemmät kuin kivihiilen tai öljyn. Maakaasu päästää 50-60 prosenttia vähemmän hiilidioksidia (CO2), kun sitä poltetaan uudessa tehokkaassa maakaasuvoimalaitoksessa verrattuna tyypillisen uuden hiilivoimalaitoksen päästöihin.
polttoaineen poltossa syntyvän hiilidioksidin määrä riippuu polttoaineen hiilipitoisuudesta. Lämpösisältö eli polttoaineen poltossa tuotetun energian määrä määräytyy pääasiassa polttoaineen hiili (C) – ja vetypitoisuuden (H) perusteella. Lämpöä syntyy, kun C ja H yhdistyvät hapen (O) kanssa palamisen aikana. Maakaasu on pääasiassa metaania (CH4), jonka energiasisältö on suurempi suhteessa muihin polttoaineisiin ja siten sen CO2-energiasisältö on suhteellisesti pienempi. Vesi ja monet muut alkuaineet, kuten rikki ja palamattomat alkuaineet joissakin polttoaineissa, alentavat lämmitysarvojaan ja lisäävät CO2-lämpöpitoisuuksiaan. Siksi eri polttoaineet päästävät eri määriä CO2: ta suhteessa palaessaan tuottamaansa energiaan.
| kivihiili (antrasiitti) | 228.6 |
| kivihiili (bitumi) | 205.7 |
| dieselpolttoaine ja lämmitysöljy | 161.3 |
| Bensiini (ilman etanolia)) | 157.2 |
| propaani | 139.0 |
| maakaasu | 117.0 |
Taulukko 1: hiilidioksidipäästöjä kiloja miljoonaa brittiläistä lämpöyksikköä (BTU) kohti eri polttoaineissa.
lähde: US Energy Information Administration
hiilivoimalat päästävät hiilidioksidia. On myös muita myrkkyjä, joilla on välitön ja suora vaikutus ihmisten terveyteen, kuten elohopea. Hiilenpolton välttäminen säästäisi satoja miljoonia dollareita vuodessa terveydenhoitokuluissa, kun vältettäisiin saasteiden aiheuttamia sairauksia, kuten astmakohtauksia, sydänkohtauksia ja hiilivoimaloiden päästöihin liittyviä kuolemia.
muita fossiilisia polttoaineita puhtaammin palava maakaasu tuottaa vähäisiä määriä rikkiä, elohopeaa ja pienhiukkasia. Liikenteessä palava maakaasu tuottaa jonkin verran typen oksideja (NOx), jotka ovat savusumun esiasteita, mutta paljon pienemmillä pitoisuuksilla kuin moottoriajoneuvoissa käytettävä bensiini ja diesel. Yhdysvaltain energiaministeriön analyysit osoittavat, että jokainen 10000: sta yhdysvaltalaisesta kodista, joka käyttää polttoaineenaan maakaasua hiilen sijasta, välttyy 1900 tonnin NOx -, 3900 tonnin SO2-ja 5200 tonnin hiukkaspäästöiltä. Näiden päästöjen vähentyminen johtaa kansanterveydellisiin etuihin, sillä saasteet on yhdistetty astman, keuhkoputkentulehduksen, keuhkosyövän ja sydäntautien kaltaisiin ongelmiin sadoillatuhansilla ihmisillä.
jokaisella fossiilisella polttoaineella on erilainen elinkaari. Kunkin Fossiilisen polttoaineen louhinta/tuotanto, jalostus/käsittely, kuljetus/varastointi ja poltto ovat erilaisia. Ja jokainen fossiilinen polttoaine tuottaa kasvihuonekaasuja elinkaarensa eri vaiheissa. Samoin eri vaiheissa jokainen fossiilinen polttoaine vaikuttaa ilmaston lämpenemiseen eri määrin.
hiilen kokonaisympäristövaikutus on suurempi kuin minkään muun Fossiilisen polttoaineen. Erityisesti avolouhoksen osalta kivihiilen ympäristövaikutuksia ei voi liioitella. Metsien tuhoutumisesta, veden laadun heikkenemisestä ja maisemien peruuttamattomasta muuttumisesta hiilikaivoksilla on valtava vaikutus ympäristöön.
hiilipäästöjen osalta kivihiilen louhinta ja sen polttaminen muodostavat suuremman summan kuin mikään muu polttoaine.
kivihiili, toisin kuin kaasun polttoaineet ja öljy, ei tuota hiiltä ilmaan luonnollisessa olomuodossaan. Hiilen louhinnan aikana ilmaan kuitenkin vapautuu metaania. Valtavat määrät metaania (CH4) vapautuu itse asiassa ilmaan. Yksistään Yhdysvalloissa hiilikaivokset päästävät joka vuosi ilmaan arviolta 61 miljoonaa tonnia hiilidioksidiekvivalenttia (MMTC02E) tonnia metaania.
kivihiilen poltto tuottaa enemmän kasvihuonekaasuja kuin minkään muun Fossiilisen polttoaineen poltto. Hiililajeja on kourallinen, mutta lähes kaikki aiheuttavat palaessaan huomattavasti enemmän hiilidioksidia ilmaan kuin muut fossiiliset polttoaineet.
on mainittava, että myös öljyn ja maakaasun tuotannossa vapautuu ilmakehään paljon metaania. Siksi gasvessel-hankkeen kehittämä teknologia, joka mahdollistaa nykyisin poltetun tai ilmaan vapautuvan maakaasun hyödyntämisen, edistää maailmanlaajuisia kasvihuonekaasujen vähentämistoimia.