기후 변화 대화: 메탄 방정식 - Frank Dalene

많은 사람들은 “온실가스 배출”이라는 말을 들으면 특히 온실가스 중 하나인 일산화탄소를 떠올릴 것입니다. 그러나 CO2보다 훨씬 더 강력한 또 다른 온실가스인 메탄이 있습니다. 메탄은 이산화탄소보다 지구 온난화를 유발하는 데 34배 더 효과적입니다. 하지만 우리는 생체 물질을 버리는 간단한 행동을 통해 매일 엄청난 양의 메탄을 대기로 배출하고 있습니다.

음식물 찌꺼기부터 동물 배설물, 목재 제품까지 모든 종류의 생체 재료를 매립지에 넣으면 분해되어 메탄이 생성됩니다. 지금처럼 바이오매스를 매립지에 버리면 메탄이 대기 중으로 직접 방출되어 지구 온난화가 34배 증가합니다. 이것이 바로 바이오매스가 매립지로 들어가는 것을 방지하는 것이 매우 중요한 이유입니다.

바이오매스를 매립지에 버리는 대신 실제로 혐기성 소화라는 과정을 통해 재생 가능한 연료원을 만드는 데 사용할 수 있습니다. 혐기성 소화는 생체재료를 바이오가스로 변환하여 발전기, 자동차, 기계를 작동하는 데 사용할 수 있습니다. 천연가스로 실행할 수 있는 모든 것은 바이오가스로 실행할 수 있습니다. 이는 바이오가스가 우리가 천연가스라고 부르는 연료와 매우 유사하기 때문입니다. 그러나 땅 속 깊은 곳의 화석 연료에서 나오는 것이 아니라 재활용된 생체 재료에서 나오므로 재생 가능합니다.

천연가스와 마찬가지로 바이오가스는 대부분 메탄으로 구성됩니다. “하지만 잠깐만요. 메탄은 나쁘지 않나요?”라고 말할 수도 있습니다. 메탄이 어디서 나오든 태우는 것을 피해야 하지 않나요?” 궁극적으로 우리는 대기 중으로 온실가스를 방출하는 연료를 전혀 태우지 않는 지점에 도달하고 싶습니다. 그러나 메탄이 연소되면 석탄, 연료유, 디젤 또는 휘발유와 비교할 때 가장 청정하게 연소되는 형태의 화석 연료입니다. 실제로 대기 중에 메탄을 방출하는 것은 석탄, 연료유, 디젤 또는 휘발유와는 달리 바이오매스를 단순히 매립지에 버리는 것과 마찬가지로 연소하는 것보다 훨씬 더 해롭습니다.

1984년 이후 대기 메탄 농도. 전 세계 공기 샘플링 현장 네트워크에서 측정한 NOAA의 데이터입니다.NASA

잠시 기술적인 부분을 설명하자면, 메탄(천연 가스 또는 바이오가스 형태)을 연소하는 것과 대기 중으로 방출하는 것의 차이를 보여주는 계산은 다음과 같습니다.

천연가스나 바이오가스(메탄) 연소로 인한 배출의 대부분은 CO2입니다. 천연 가스 스토브가 1,000,000 BTU의 에너지(에너지 측정 단위인 영국 열량 단위)를 사용한다고 가정하면 117파운드의 CO2가 생성됩니다.

1,037입방피트의 천연가스에는 1BTU의 열 함량이 포함되어 있습니다. 1037백만 BTU의 에너지를 생성하는 데 몇 입방피트의 천연 가스가 사용되는지 계산하는 공식은 다음과 같습니다. 입방 피트 = BTU/964 또는 1,000,000 입방 피트 = 1037/964. 즉, 117파운드의 CO2를 생성하려면 XNUMX입방피트의 천연 가스/메탄 연소가 필요합니다.

메탄은 지구 온난화를 일으키는 데 34배 더 강력하므로 메탄에 대한 CO2의 양은 117lbs입니다. CO2 x 34 = 3,978파운드. CO2.

결론적으로, 스토브에서 964입방피트의 천연가스를 1만 BTU로 연소하면 대기 중으로 117파운드의 CO2가 배출됩니다. 964입방피트의 천연가스/메탄을 대기로 방출하는 것은 3,978파운드를 방출하는 것과 같습니다. CO2가 대기로 배출됩니다.

수학적으로는 분명합니다. 비록 CO2를 생성하더라도 메탄을 태우는 것이 대기 중으로 직접 방출하는 것보다 환경에 훨씬 더 좋습니다.

실제로, 대기 중 메탄과 CO2의 영향 사이의 차이가 너무 커서 전문가들은 기후 변화에 맞서기 위한 수단으로 메탄을 CO2로 전환할 것을 제안하기도 했습니다. 2019년에 기후 및 화학 전문가 그룹은 “특수 재료와 화학 촉매를 사용하여 대기 중 메탄을 포집하고 이를 덜 강력한 이산화탄소로 전환하는 것이 대기 중 온실가스의 온난화 가능성을 줄이는 한 가지 방법일 수 있다”고 주장했습니다. 메탄이 CO2로 변환되면 대기 중으로 다시 방출됩니다. 이는 “더 많은 CO2가 공기 중에 배출된다는 것을 의미하지만, COXNUMX가 더 강력한 온실가스를 대체하기 때문에 즉각적인 효과는 지구 온난화의 진행을 줄이는 것입니다.”

화석 연료나 바이오매스에서 생성된 메탄은 대기 중으로 방출하는 것보다 태우는 것이 환경에 더 좋기 때문에 항상 열 에너지원으로 우리와 함께 있을 것입니다. 또한 화석 연료로 전기를 생산하는 경우 효율은 33%에 불과합니다. 제가 우리 집에서 재생 가능한 열 에너지원의 백업으로 사용하는 조절식 응축 프로판 보일러는 효율이 99%입니다.

내 계획은 화석 연료를 사용하지 않는다는 목표를 달성하기 위해 보일러의 프로판을 바이오가스로 교체하는 것입니다. 환경이나 기후 변화의 관점에서 보면 둘 다 메탄이므로 아무런 차이가 없습니다. 그러나 매립지에서 바이오매스를 방향 전환하여 화석 연료원이 아닌 재생 가능한 메탄 공급원을 사용하면 바이오매스가 메탄을 대기 중으로 직접 방출하는 것을 방지할 수 있습니다. 대신, 해당 바이오매스는 재생 가능한 메탄을 생성하여 연소시켜 온실가스 배출을 줄이고 지구 온난화를 줄이는 데 기여하게 됩니다.

화석 연료로 인한 온실가스 배출을 줄이기 위한 가장 손쉬운 과일은 석탄, 연료유, 디젤 및 휘발유입니다. 우리가 천연가스, 프로판, 바이오가스, 메탄으로 만들어진 연료에 맞서 싸우는 것보다 우리가 집중해야 할 것은 바로 이것이다. 가스레인지나 기타 천연가스 장비를 금지하는 것은 큰 실수입니다. 기후 변화의 맥락에서 천연가스/메탄을 대기로 방출하는 것보다 연소하는 것이 훨씬 더 좋습니다.

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