منوعات

تقلل وكالة حماية البيئة من انبعاثات غاز الميثان من مدافن النفايات والمناطق الحضرية

تقلل وكالة حماية البيئة (EPA) من تقدير انبعاثات غاز الميثان من مدافن النفايات والمناطق الحضرية والولايات الأمريكية، وفقًا لدراسة جديدة أجراها باحثون في كلية جون إيه بولسون للهندسة والعلوم التطبيقية بجامعة هارفارد (SEAS).

قام الباحثون بدمج ملاحظات الأقمار الصناعية من عام 2019 مع نموذج النقل الجوي لإنشاء خريطة عالية الدقة لانبعاثات الميثان، والتي تمت مقارنتها بعد ذلك بتقديرات وكالة حماية البيئة من نفس العام. اكتشف الباحثون:

  • انبعاثات غاز الميثان من مدافن النفايات 51% أعلى من تقديرات وكالة حماية البيئة
  • انبعاثات غاز الميثان من 95 منطقة حضرية 39% أعلى من تقديرات وكالة حماية البيئة
  • انبعاثات الميثان في الولايات العشر ذات أعلى انبعاثات الميثان 27% أعلى من تقديرات وكالة حماية البيئة

قالت هانا نيسر، طالبة الدكتوراه السابقة في كلية العلوم التطبيقية والإلكترونية والأولى: “الميثان هو ثاني أكبر مساهم في تغير المناخ بعد ثاني أكسيد الكربون، لذلك من المهم جدًا أن نحدد كمية انبعاثات الميثان بأعلى دقة ممكنة لتحديد المصادر التي تأتي منها”. مؤلف. ورق. يشغل نسر حاليًا منصب زميل برنامج ما بعد الدكتوراه (NPP) التابع لناسا في مجموعة دورة الكربون والأنظمة البيئية في مختبر الدفع النفاث.

البحث الذي نشر في الكيمياء وفيزياء الغلاف الجويكان هذا بمثابة تعاون بين علماء جامعة هارفارد وفريق متعدد التخصصات من الباحثين من الولايات المتحدة ومن جميع أنحاء العالم، بما في ذلك جامعات في الصين وهولندا.

تقدر وكالة حماية البيئة أن مدافن النفايات هي ثالث أكبر مصدر لانبعاثات غاز الميثان التي يسببها الإنسان في الولايات المتحدة، لكن وكالة حماية البيئة تستخدم طريقة حسابية تصاعدية لا تتطابق غالبًا مع ملاحظات غاز الميثان في الغلاف الجوي.

يستخدم تقدير وكالة حماية البيئة لغاز الميثان في مدافن النفايات برنامج الإبلاغ عن الغازات الدفيئة، والذي يتطلب من المرافق ذات الانبعاثات العالية الإبلاغ عن انبعاثاتها كل عام. بالنسبة لمدافن النفايات التي لا تحتوي على غاز الميثان، يتم حساب الانبعاثات ببساطة من خلال النظر في كمية النفايات القادمة وتقدير كمية الميثان المنتجة بمرور الوقت. ويتم بعد ذلك زيادة هذا الرقم ليشمل عمليات مدافن النفايات التي لا تخضع لبرنامج الإبلاغ عن الغازات الدفيئة.

يستخدم النهج التنازلي الذي اتبعه نيسر وزملاؤه عمليات رصد غاز الميثان في الغلاف الجوي من أداة مراقبة التروبوسفير (TROPOMI) على متن القمر الصناعي Sentinel-5 Precursor، إلى جانب نموذج النقل الجوي لتتبع مسار الانبعاثات من الغلاف الجوي إلى الأرض.

باستخدام هذه الطريقة، قام الفريق بتكبير 70 مدفنًا فرديًا للنفايات في جميع أنحاء الولايات المتحدة. وفي هذه المرافق، وجد الباحثون انبعاثات أعلى بنسبة 77% في المتوسط ​​من تقديرات برنامج الإبلاغ عن الغازات الدفيئة.

ويكون التفاوت أكبر بالنسبة لمدافن النفايات التي تجمع غاز الميثان كجزء من عملياتها.

لا تقوم مدافن النفايات بقياس الكميات الدقيقة لغاز الميثان الذي تفقده، بل تقوم بتقدير فعالية أنظمة التجميع الخاصة بها. تفترض وكالة حماية البيئة أن معدل الكفاءة الافتراضي لجمع الميثان هو 75%.

لكن نيسر وزملائه وجدوا أن مدافن النفايات في الواقع أقل فعالية بكثير مما كان يعتقد سابقًا في جمع الميثان.

من بين 70 مكب نفايات درسها الفريق، 38 منها تستعيد الغاز. ومن بين هذه المرافق، وجد الباحثون أن مستويات غاز الميثان كانت في المتوسط ​​أعلى بنسبة تزيد عن 200% من تقديرات برنامج الإبلاغ عن الغازات الدفيئة.

وقال نصير: “يظهر بحثنا أن هذه المنشآت تفقد كميات من الميثان أكثر مما تعتقد”. “تستخدم وكالة حماية البيئة كفاءة افتراضية تبلغ 75% لجمع الميثان، لكننا نجد أنها في الواقع أقرب بكثير إلى 50%”.

لا تأخذ تقديرات وكالة حماية البيئة أيضًا في الاعتبار الأحداث التي تحدث لمرة واحدة، مثل مشاريع البناء أو التسريبات المؤقتة، والتي يمكن أن تسبب زيادة هائلة في انبعاثات الميثان وتساهم في الفجوة بين تقديرات وكالة حماية البيئة والميثان المرصود في الغلاف الجوي.

قام فريق البحث أيضًا بمقارنة تحليله بمخزونات الغازات الدفيئة الجديدة على مستوى الدولة لوكالة حماية البيئة.

ووجد الباحثون زيادة بنسبة 27% في انبعاثات الميثان في الولايات العشر الأولى المنتجة للميثان، مع أكبر الزيادات في تكساس ولويزيانا وفلوريدا وأوكلاهوما. ووجد الفريق أن هذه الولايات العشر مسؤولة عن 55% من انبعاثات غاز الميثان التي يسببها الإنسان في الولايات المتحدة. وربما ليس من المستغرب أن تكون ولاية تكساس مسؤولة عن 21% من انبعاثات غاز الميثان الناجمة عن الأنشطة البشرية في الولايات المتحدة، ويأتي 69% منها من صناعة النفط والغاز.

وعلى مستوى المدينة، وجد الباحثون أن المدن العشر ذات أعلى انبعاثات غاز الميثان في المناطق الحضرية لديها في المتوسط ​​انبعاثات أعلى بنسبة 58٪ مما كان مقدرا سابقا. وتشمل هذه المدن نيويورك وديترويت وأتلانتا ودالاس وهيوستن وشيكاغو ولوس أنجلوس وسينسيناتي وميامي وفيلادلفيا.

وقال نيسر: “كل هذه الأماكن لديها ملف تعريف مختلف لمصادر الانبعاثات، لذلك لا يوجد سبب واحد للتقليل من أهمية غاز الميثان في جميع المجالات”.

ويأمل الباحثون أن يوفر العمل المستقبلي فهمًا أفضل للمصدر الدقيق لهذه الانبعاثات وكيفية تطورها.

قال دانييل جاكوب، أستاذ عائلة فاسكو مكوي لكيمياء الغلاف الجوي والهندسة البيئية في SEAS وكبير مؤلفي الورقة: “يسلط هذا البحث الضوء على أهمية فهم هذه الانبعاثات”. “نحن نخطط لمواصلة مراقبة انبعاثات غاز الميثان في الولايات المتحدة باستخدام عمليات رصد الأقمار الصناعية الجديدة عالية الدقة والعمل مع وكالة حماية البيئة لتحسين مخزونات الانبعاثات.”

شارك في تأليف البحث كل من: Joannes D. Maasakkers، Alba Lorente، Zichong Chen، Xiao Lu، Lu Shen، Zhen Qu، Melissa P. Sulprizio، Margaux Winter، Shuang Ma، A. Anthony Bloom، John R. Worden، Robert NOT. . ستافينز وسينثيا أ. راندلز.

وقد تم دعمه من قبل نظام مراقبة الكربون التابع لناسا (CMS) وصندوق هارفارد لحلول تغير المناخ.

..

Source link

orcalimaa

المصدر الرئيسي للأخبار والمعلومات الصحية والطبية الموثوقة وفي الوقت المناسب . توفير معلومات صحية ذات مصداقية ومجتمع داعم وخدمات تعليمية من خلال مزج الخبرة الحائزة على جوائز في المحتوى والخدمات المجتمعية وتعليقات الخبراء والمراجعة الطبية .

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى