Reductie van methaan slip

Aan boord van schepen of transportvaartuigen; uit lange pijpleidingen en conduits; en waar opslagtanks staan, kan methaan (CH₄) ontsnappen en in de atmosfeer terechtkomen. Dit is problematisch vanuit ecologisch oogpunt: hoewel CH₄ veel minder overvloedig is dan koolstofdioxide (CO₂) en andere broeikasgassen (GHG's) die bijdragen aan de opwarming van de planeet, heeft methaan een aanzienlijke milieu-impact die schadelijk blijkt te zijn. Zelfs bescheiden hoeveelheden van dit gas hebben dus een nadelige invloed op klimaatverandering, waardoor reductie van methaanslip van essentieel belang is. In vergelijking met olie of kolen is aardgas acceptabeler, gezien het kleinere effect op de verstoring van de mondiale temperatuur. Desalniettemin veroorzaakt het nog steeds voldoende schade in methaan om een plaats te verdienen onder de meest schadelijke broeikasgassen die worden uitgestoten door industrie, transportvoertuigen en boerderijen. Sterker nog, het milieuorgaan van de Verenigde Naties verklaart methaanemissies 80 keer krachtiger in opwarming dan koolstofdioxide.

Hoe ontstaat methaanslip?

Het Intergouvernementeel Panel inzake Klimaatverandering stelde in 2021 vast dat CH₄-slip het resultaat is van drie factoren. Scavenger-lekkage — dit gebeurt wanneer een mengsel van lucht en methaan rechtstreeks de uitlaat instroomt omdat de uitlaatklep te laat sluit tijdens gasinjectie. Hierdoor wordt de CH₄ uitgestoten vóór verbranding. Onvolledige verbranding — soms leiden een perfecte combinatie van lage druk en lage temperatuur ertoe dat de verbrandingsvlam dooft. Het resterende methaan is onderhevig aan slip omdat het doven plaatsvindt in het koudste deel van de brandstofkamer. Spleten in de verbrandingskamer — stilstaand gas kan zich vormen in spleten in de verbrandingskamer. Het volume van dit methaan raakt opgesloten en wordt niet aangetast door de vlam. Deze spleten zijn verantwoordelijk voor wel de helft van de gevallen van methaanslip.

Gevolgen van ontsnapt methaan voor het milieu

Hoewel CO₂ vaak de meest verguisde boosdoener is met betrekking tot warmteopname, is methaan, molecuul voor molecuul, effectiever in het vasthouden van warmte in de atmosfeer. Ja, koolstofdioxide blijft veel langer aanwezig en is veel overvloediger, maar CH₄ blijft desondanks klimaatverstorender. Dit maakt methaanslipreductie des te noodzakelijker. De U.S. National Aeronautics and Space Administration (NASA) kan de aanwezigheid van methaan volgen door middel van verschillende technologieën, waaronder Airborne Visible InfraRed Imaging Spectrometer – Next Generation (AVIRIS-NG), Earth Surface Mineral Dust Source Investigation (EMIT) bevestigd aan het International Space Station, en Arctic Boreal and Vulnerability Experiment (ABoVE) dat methaanemissies met een voornamelijk natuurlijke oorsprong volgt.

Welke maatregelen helpen bij methaanslipreductie?

Eén zo'n project ontwikkelt een nieuw verbrandingsmodel dat 'lean burn' verhoogt, dat wil zeggen een hogere lucht-brandstofverhouding in aardgasmotoren. Zoals motoren nu zijn, worden inlaatlucht en brandstof voorgemengd om een effectieve verbranding te bereiken. Tegelijkertijd is dit voormengsel echter een factor in CH₄-slip. Het nieuwe model zou het aardgas in een aparte kamer isoleren tot het moment van verbranding. Het gewenste resultaat: een reductie van 90 procent methaanslip. Een ander idee richt zich op het verbeteren van methaanfakkelen. Met behulp van chemisch plasma zal een voorgesteld systeem zich richten op ontsteking en vlamveiligheid. Het plasma ontvangt stroom van een zonnebatterij, waardoor de energiekosten laag blijven. Het verwachte resultaat is een eliminatie van tot wel 72 procent van de CH₄-emissies van fakkels.