gaz ziemny a węgiel – pozytywny wpływ na środowisko

globalne zapotrzebowanie na energię rośnie. Zapotrzebowanie na energię rośnie wolniej niż w przeszłości, ale nadal oczekuje się, że wzrośnie o 30% między dniem dzisiejszym a 2040 r. Jest to równoznaczne z dodaniem kolejnych Chin i Indii do dzisiejszego globalnego popytu. Światowa gospodarka rośnie w średnim tempie 3,4% rocznie, a liczba ludności wzrasta z 7.4 miliardy obecnie do ponad 9 miliardów w 2040 r.oraz proces urbanizacji, który co cztery miesiące zwiększa liczbę mieszkańców miast na świecie o wielkości Szanghaju, to główne siły, które stanowią podstawę prognoz Międzynarodowej Agencji Energetycznej.

wszystko to wywiera dużą presję na ekosystem naszej planety. Obecne poziomy stężeń gazów cieplarnianych w atmosferze są bezprecedensowe w ciągu ostatnich 800 000 lat.

sektor wytwarzania energii (elektrycznej i cieplnej) jest największym źródłem gazów cieplarnianych, odpowiadającym za ponad 60% wszystkich emisji gazów cieplarnianych (produkcja energii elektrycznej – 28,4%; przemysł – 22%; komercyjne i mieszkaniowe – 11%), które pochodzą głównie ze spalania paliw kopalnych na potrzeby energii (źródło: raport amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska – EPA).

rola, jaką gaz ziemny może odegrać w przyszłości globalnej energii, jest nierozerwalnie związana z jego zdolnością do rozwiązywania problemów środowiskowych. Ze względu na duże obawy dotyczące jakości powietrza i zmian klimatu, gaz ziemny oferuje wiele potencjalnych korzyści, jeśli wypiera bardziej zanieczyszczające paliwa. Jest to szczególnie prawdziwe, biorąc pod uwagę ograniczenia dotyczące tego, jak szybko można skalować opcje dotyczące energii odnawialnej, a także fakt, że w niektórych częściach systemu energetycznego trudniej jest znaleźć opłacalne opcje o zerowej emisji dwutlenku węgla. Elastyczność, jaką gaz ziemny wnosi do systemu energetycznego, może również sprawić, że będzie on dobrze pasował do wzrostu zmiennych źródeł odnawialnych, takich jak energia wiatrowa i fotowoltaiczna.

gaz ziemny jest paliwem kopalnym, chociaż emisje globalnego ocieplenia z jego spalania są znacznie niższe niż te z węgla lub ropy naftowej. Gaz ziemny emituje od 50 do 60 procent mniej dwutlenku węgla (CO2) podczas spalania w nowej, wydajnej elektrowni na gaz ziemny w porównaniu z emisjami z typowej nowej elektrowni węglowej.

ilość CO2 wytwarzanego podczas spalania paliwa jest funkcją zawartości węgla w paliwie. Zawartość ciepła lub ilość energii wytwarzanej podczas spalania paliwa zależy głównie od zawartości węgla (C) i wodoru (H) w paliwie. Ciepło powstaje, gdy C I H łączą się z tlenem (O) podczas spalania. Gaz ziemny to przede wszystkim Metan (CH4), który ma wyższą zawartość energii w stosunku do innych paliw, a tym samym ma relatywnie niższą zawartość CO2 w energię. Woda i różne inne pierwiastki, takie jak siarka i niepalne pierwiastki w niektórych paliwach, zmniejszają ich wartości grzewcze i zwiększają zawartość CO2 do ciepła. To jest powód, dla którego różne paliwa emitują różne ilości CO2 w stosunku do energii, którą produkują podczas spalania.

Tabela 1: funty emisji CO2 na milion brytyjskich jednostek termicznych (BTU) energii dla różnych paliw.

źródło: US Energy Information Administration

elektrownie węglowe emitują nie tylko dwutlenek węgla. Istnieją również inne toksyny, które mają bezpośredni i bezpośredni wpływ na zdrowie ludzi, takie jak rtęć. Unikanie spalania węgla zaoszczędziłoby setki milionów dolarów rocznie na kosztach opieki zdrowotnej, unikając chorób spowodowanych przez zanieczyszczenia, takie jak ataki astmy, ataki serca i zgony związane z emisjami elektrowni węglowych.

czystsze spalanie niż inne paliwa kopalne, spalanie gazu ziemnego wytwarza znikome ilości siarki, rtęci i cząstek stałych. W transporcie spalanie gazu ziemnego wytwarza niektóre tlenki azotu (NOx), które są prekursorami smogu, ale na znacznie niższym poziomie niż benzyna i olej napędowy stosowane w pojazdach silnikowych. Analizy amerykańskiego Departamentu Energii wskazują, że co 10 000 amerykańskich domów zasilanych gazem ziemnym zamiast węglem pozwala uniknąć rocznej emisji 1900 ton NOx, 3900 ton SO2 i 5200 ton cząstek stałych. Redukcja tych emisji przekłada się na korzyści dla zdrowia publicznego, ponieważ zanieczyszczenia te były związane z problemami takimi jak astma, zapalenie oskrzeli, rak płuc i choroby serca dla setek tysięcy ludzi.

każde paliwo kopalne ma inny cykl życia. Wydobycie / produkcja; rafinacja/ kondycjonowanie; transport / magazynowanie; i spalanie każdego paliwa kopalnego jest inne. A każde paliwo kopalne przyczynia się do emisji gazów cieplarnianych na różnych etapach swojego cyklu życia. Podobnie, na różnych etapach, każde paliwo kopalne przyczynia się do globalnego ocieplenia w różnym stopniu.

całkowity wpływ węgla na środowisko jest większy niż jakiegokolwiek innego paliwa kopalnego. Szczególnie w odniesieniu do odkrywkowego wydobycia węgla, wpływ węgla na środowisko nie może być zawyżony. Od niszczenia lasów, dewastacji jakości wody i nieodwracalnych zmian krajobrazu, wydobycie węgla ma ogromny wpływ na środowisko.

w odniesieniu do emisji dwutlenku węgla, wydobycie węgla i spalanie węgla stanowią większą sumę niż jakiekolwiek inne paliwo.

węgiel, w przeciwieństwie do paliw gazowych i ropy naftowej, nie emituje węgla do powietrza w stanie naturalnym. Jednak podczas wydobycia węgla metan jest uwalniany do powietrza. Ogromne ilości metanu (CH4) są uwalniane do powietrza w rzeczywistości. Każdego roku, w samych Stanach Zjednoczonych, wydobycie węgla uwalnia około 61 milionów ton metrycznych ekwiwalentu dwutlenku węgla (MMTC02E) ton metanu do powietrza.

spalanie węgla wytwarza więcej gazów cieplarnianych niż spalanie jakiegokolwiek innego paliwa kopalnego. Istnieje kilka rodzajów węgla, ale prawie wszystkie przyczyniają się znacznie więcej CO2 do powietrza niż inne paliwa kopalne podczas spalania.

musimy wspomnieć, że do atmosfery jest dużo metanu uwalnianego również podczas produkcji ropy naftowej i gazu ziemnego. Dlatego technologia opracowana w ramach projektu GASVESSEL, która umożliwia wykorzystanie gazu ziemnego spalanego obecnie lub uwalnianego do powietrza, przyczynia się do globalnych wysiłków na rzecz redukcji emisji gazów cieplarnianych.